Betreuer: Dipl.-Inf. (FH) Peter Poschmann

Präsentation zum Thema: "Betreuer: Dipl.-Inf. (FH) Peter Poschmann"—  Präsentation transkript:

1 Implementierung des Scan-Matching-Algorithmus MbICP im Fach Mensch-Maschine-Kommunikation/Robotik
Betreuer: Dipl.-Inf. (FH) Peter Poschmann Enrico Uhlig, Markus Fischer, Marcus Kupke

2 Gliederung Scan Matching Algorithmen MbICP

3 Scan Matching Allgemein
Positionsbestimmung eines Roboters: Odometrie (Berechnung der Position mit Hilfe der Daten des Antriebssystems) Sensoren (Ultraschall, Laser) Scan Matching: Odometrie ungenau Korrektur der Odometriedaten durch Abgleich zweier aufeinanderfolgender Positionsschätzungen, die seine Sensoren liefern

4 Scan Matching Ablauf Scan-Matching-Algorithmus legt zwei Punktwolken (Scans) übereinander Bestimmung der Pose: durch Ermittlung der Transformation (Translation, Rotation) zwischen beiden Aufnahmen Fehler wird verringert

5 Iterative Closest Point - Algorithmus (ICP) Allgemein
iteratives Verfahren zur schrittweisen Annäherung zweier Punktwolken verwendet euklidischen Abstand zur Distanzberechnung Voraussetzung: Punktwolken müssen korrespondieren Algorithmus: Berechnung der Punkt-zu-Punkt-Korrespondenzen Berechnung der Transformation zur Minimierung der Abstände der Korrespondenzen Berechnung des neuen Fehlers

6 Iterative Closest Point - Algorithmus (ICP) ICP-Varianten
TrICP aussortieren von Punkten deren Abstand zu groß ist PLICP verwendet Punkt-zu-Linie-Berechnung ist genauer und erfordert weniger Iterationen anfällig gegenüber großer Initialverschiebung MbICP ...

7 Iterative Closest Point - Algorithmus (ICP) ICP-Varianten
TrICP aussortieren von Punkten deren Abstand zu groß ist PLICP verwendet Punkt-zu-Linie-Berechnung ist genauer und erfordert weniger Iterationen anfällig gegenüber großer Initialverschiebung MbICP ...

8 Iterative Dual Correspondence - Algorithmus (IDC) Allgemein
berücksichtigt Translation und Rotation „nächster Punkt“ - Regel „gleiche Entfernung“ - Regel konvergiert schneller als ICP Einschränkung des Suchraumes nötig vermeidet Rotationsfehler erhöht die Geschwindigkeit mit zunehmender Iteration

9 Metric-Based - ICP (MbICP) Allgemein
ICP-Algorithmus mit speziellem Abstandsmaß Simultane Betrachtung von Translation und Rotation (Orientierung des Sensors) (a) Euklidischer Abstand (b) Abstand des MbICP

10 Metric-Based - ICP (MbICP) Im Vergleich zu Standard-ICP & IDC
weniger Iterationen nötig, da schneller konvergiert bei großen Rotationsfehlern so „robust“ wie IDC benötigt weniger Rechenzeit (a) Konvergenz- rate (b) Rechenzeit

11 vielen Dank für die Aufmerksamkeit