Objekt- und Selbstlokalisation in der Robotik Arndt Mühlenfeld 3.7.2002
Anfang soccerVision liefert Positionen im Bild. Die Tore und das Hindernis mit Bounding-Box und Schwerpunkt. Auf den Ball wird ein Kreisfitting durchgeführt.
soccerVision
Mängel Kein Bestimmung der Ballposition im Spielfeld. Khepera erkennt die Wand nicht als Hindernis. Keksi braucht Selbstlokalisation.
„goalieVision“ Segmenter Ballposition RGB-Image Match Model Linescan Blob-selection + Circlefitting Segmenter Ballposition RGB-Image soccerVision Houghtransform + Line-selection Match Model Linescan Pose
Selbstlokalisation 1) Finden von potentiellen Linienpunkten 2) Hough-Transformation 3) Ermitteln der Maxima 4) Zählen der Punkte auf jeder Linie 5) Maxima wählen und ähnliche entfernen 6) Vergleich mit gegebenem Modell
Line-scan
Kamera-Kalibrierung Linsen-Verzerrung (k1 k2 p1 p2) Kamera-Matrix
OpenCV Funktionen in OpenCV: Aber: cvFindChessBoardCornerGuesses cvCalibrateCamera Aber: Punkte im Bild müssen den Punkten im „Schachbrett“ zugeordnet werden.
FindChessBoardCornerGuesses
Die Houghtransformation für Geraden bzw.
Linien im Bild
Umrechung in die Boden-Ebene Ebenengleichung: y z Blickrichtung Kalibriert in mm B Höhe Roboter x X0 A
Kalibrierung für den Khepera 120 110 60 60
Das Modell vom Test-Goalie (Keksi II) Hough-Space v 600 h Tor
Probleme Mehrdeutigkeiten in der Position:
Ballposition 2 Möglichkeiten: Berechnung der Projektion des Mittelpunkts auf den Boden, über die Ballhöhe kommt man auf die tatsächliche Position. Ermitteln der Parameter der Ebene parallel zum Boden durch die Ballmitte. Problem: Das Ballzentrum im Bild ist sehr ungenau.
Ballgeschwindigkeit Einfache Differenzbildung zwischen zwei Bildern funktioniert nicht gut. Kalman-Filter: Modell: Messung:
Anwendung Ableiten des Controllers von visionControllerBase. Überschreiben der virtuellen Methoden: setBallPosition (timestamp, x, y) setPose (timestamp, x, y, phi) Erzeugen eines goalieVision - Objekts, Übergabe des Controller-Objekts. Aufruf der Methode goalieVision::Run()
(Eine detailliertere Beschreibung mit Referenzen ist in Arbeit) Ende (Eine detailliertere Beschreibung mit Referenzen ist in Arbeit)