サブピクセル推定を用いた全方位ステレオ視による高精度な6自由度SLAM

摘要

Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) is one of the fundamental function of robots. For the problem, we present a new method based on an omnidirectional stereo system. Although omnidirectional stereo system has a great advantage to acquire 3D-information of surrounding environment at a time, the resolution of the image is not sufficient for accurate depth information. In our method, the accuracy of each range data by the stereo is improved by a sub-pixel estimation of disparities. Then, ICP is applied for aligning the range data during navigation. Finally, once the robot detects loop closure, the estimated error of the ICP is corrected by Kalman smoothing. Experimental results of the method are shown for an indoor environment.%位置推定はロボットにおいて重要な機能の一つである．本論文では，全方位ステレオ視を利用した3 次元的なロボットの位置推定手法について述べる．全方位ステレオ視は一度に全周の距離情報を獲得できる利点があるが，解像度が通常のステレオに比べて低下するため，得られる距離情報の精度が低い．そこで，提案手法では全方位ステレオ視にサブピクセル推定を適用することで，広視野かつ高精度の距離情報を獲得する．そして移動量の推定には，得られた距離情報を前後のフレームでICPアルゴリズムを使用してアラインメントすることで推定する．最後に，カルマンスムージングによるループクローズ処理を施し，精度の高い3 次元位置推定を実現する．提案手法の有効性を確認するため，屋内環境下での実験結果を示す．