Reconstruction 3D par vision avec des trajectoires hautement contraintes Joan Solà et André Monin LAAS-CNRS Toulouse, France

On parle de… 1.SLAM par mesures angulaires ( ou SLAM par mono vision ) 2.Initialisation des Amers 3.Performances: FDPs Gaussiennes 4.Affronter des situations difficiles SLAM-FKE est notre choix

Contenu »Un peu de SLAM à observabilité totale »Le Problème de l’initialisation des amers dans le SLAM par mesures angulaires »Le Rayon Géométrique: une représentation efficiente de la FDP de la position de l’amer »Méthodes retardées et non retardées »Solution Temps Réel: L'initialisation par Partage Fédératif de l’Information (PFI)

Les motivations

SLAM: Simultaneous Localization And Mapping R 5

Le problème du cas angulaire: Initialisation des Amers L’approche naïve ? TeTe t actuel t precedent t actuel ?

Le problème: Initialisation des Amers Considération des incertitudes t actuel t precedent t actuel TeTe Le point 3D est dedans ?

Le problème: Initialisation des Amers Les cas Content et Pas Content Content Peu Content Pas Content

Méthodes retardés i immédiats Feliç No Tan Feliç Infeliç retardats immédiats

L'idée CLÉ ? ? L’approximation initiale est facile La sélection des membres est facile et sûre Le dernier membre est facilement incorporé Initialisation non retardée INITIALISATION retardée

Definició del Raig Geomètric Définir une série geomètrica de Gaussiennes x R : position de la camera 44 r4r4 33 r3r3  =  i / r i  = r i / r i-1 [ r min r max ] Omplir l’espai entre r min i r max 1.Amb el mínim nombre de termes 2.Respectant les restriccions de linearització [Peach]

Relation d’aspecte, la base géométrique et limites de distance Le nombre de termes est logarithmique en r max / r min : On obtient des nombres très petits : Les membres étant Gaussiens, ils sont facilement manipulables avec FKE. Les bénéfices du Rayon Géométrique Scenario r min r max Ratio NgNg Intérieur Extérieur Longue portée  [r min, r max ] N g = f (  log( r max / r min ) 1 2

Com funciona La primera observació determina el Raig Cònic

Aproximo el Raig Cònic amb el Raig Geomètric Puc inicialitzar els membres ara: obtindré un mètode immediat. 3 Com funciona

Em moc i faig una segona observació Puc distingir els membres a la imatge Com funciona

Calculo versemblances i actualitzo credibilitats Que és com modificar la forma del Raig Com funciona

Elimino els membres inversemblants Que és una operació trivial i segura Com funciona

Amb mètodes immédiats puc corregir el mapa SLAM Com funciona

Vaig fent... Com funciona

I un dia o altre només quedarà un sol membre. Aquest membre ja és Gaussià! Si l’inicialitzo ara, tindré un mètode retardat Com funciona 3

Méthodes retardées et NON retardées Un algorithme naïve Un algorithme consistent L’algorithme d’Actualisation en Bloc retardées Non retardées L’algorithme multicarte L’algorithme du Partage Fédératif de l’Information

L’algorithme multicarte 1.Initialiser tous les membres comme amers en cartes séparées 2.Lors des observations postérieures: Actualiser les crédibilités des cartes et n’éliminer les mauvaises Réaliser des corrections sur les cartes comme dans SLAM-FKE 3.Quand il ne reste qu’une carte: Rien à faire MéTHODe hors ligne Non retardée

L'algorithme du Partage Fédératif de l’Information (PFI) 1.Initialiser les membres comme des amers différents dans la même carte 2.Lors des observations postérieures : Actualiser les crédibilités et éliminer les mauvais membres Effectuer une correction douce fédérée 3.Quand il ne reste qu’un membre: Rien à faire Non retardée

L'algorithme PFI La Correction Douce Fédérée: Partager l’Information Observation { y, R } correction FKE avec membre 1 correction FKE avec membre 2 correction FKE avec membre N Non retardée { y, R 1 } { y, R 2 } { y, R N } … … Partage de l’Information: Coefficient Fédératif  i : Privilège des vraisemblances:

L'algorithme RFI i el Cas Infeliç Vista lateralVista d’ocell immediat

retardat L'algorithme de Correcció en Bloc amb segments com a fites

Les mesures i l’estalvi del temps de calcul Pixel trobat: MESURA Màxim de correlació Regió de recerca Mapa: fites 3D Signatura de la fita Projecció sobre la imatge Estratègia de recerca: 1.Global a espai doble 2.Local a espai simple 3.Resultat sub-pixèl.lic

Les mesures i l’estalvi del temps de calcul