Fig 7 - available via license: Creative Commons Attribution 4.0 International
Content may be subject to copyright.
Source publication
Calibration is essential for any robot vision system for achieving high accuracy in deriving objects metric information. One of typical requirements for a stereo vison system in order to obtain better calibration results is to guarantee that both cameras keep the same vertical level. However, cameras may be displaced due to severe conditions of a r...
Citations
... Однако, шаблон не может быть обнаружен в случаях его перекрытия выше определенного допустимого предела или малого размера рисунка. Несмотря на то, что исследователи предлагали различные вариации с геометрией шаблона, например, круговые шаблоны [22], геометрия шахматной доски остается наилучшей для калибровки. По этой причине некоторые исследовательские группы создали свои улучшенные калибровочные доски, которые основаны именно на геометрии шахматной доски [6][7][8][9]. ...
Современные задачи специальных областей робототехники, включая поисково-спасательные операции в городских населенных пунктах, ставят ряд вызовов перед мо-бильной робототехникой. Одним из важных требований к алгоритмическому и программ-ному обеспечению робота являются возможности автономного принятия решений и ав-томатического выполнения роботом различных функции как низкого, так и высокого уров-ня на основе заложенных алгоритмов и информации, получаемой с бортовых датчиковробота. На сегодняшний день самыми распространенными бортовыми датчиками роботаявляются камеры различных типов, что обусловлено их техническими возможностями иболее низкой стоимостью относительно лидаров и других датчиков, предоставляющихвизуальную информацию в виде цифровых изображений. Калибровка камер является необ-ходимым процессом для извлечения точной информации из цифровых изображений. Данныйпроцесс необходим для получения точного соответствия между трехмерным объектнымпространством и пиксельным пространством изображения, для возможности последую-щего использования алгоритмов компьютерного зрения, комплексирования и обработкиинформации. Калибровка цифровых камер является неотъемлемой частью целого рядапрактических задач машинного зрения: навигация мобильных робототехнических систем,медицина, реконструкция плотных и разреженных трехмерных карт окружения, видеонаблюдение и визуальная инспекция, визуальная одновременная локализация и картографи-рование и др. Актуальность проблемы калибровки камер обусловлена наличием множестваразличных методов калибровки и калибровочных шаблонов. В большинстве случаев каждыйметод калибровки использует определенный калибровочный шаблон. Каждое отдельноерешение подходит лишь под особые условия – недостаток освещения, плохие погодныеусловия, наличие перекрывающих видимость сторонних объектов. Калибровка камер обыч-но ассоциируется с использованием специальных калибровочных шаблонов. Они позволяютдостичь наиболее точных результатов за счет заранее известной геометрической струк-туры. В настоящее время процедура калибровки камер робототехнических систем прово-дится в лабораторных условиях с использованием классического метода «шахматной дос-ки». Помимо него существует всего лишь несколько альтернативных подходов, которыенаходятся в зачаточном состоянии как в России, так и за рубежом. С другой стороны,исследования в области методов калибровки камеры продолжаются и появляются новыеальтернативные варианты калибровки камер. Одно из новых направлений – это использо-вание систем координатных меток в качестве эталонного объекта. Разнообразие пара-метров – размер калибровочного шаблона, размерность набора калибровочных данных,распределение расстояний от камеры до объектов на сцене и т.д. – создает объемную базудля экспериментального тестирования оптимальных параметров калибровки камер.В данной статье представлено исследование вопроса автоматической калибровки камерыс использованием систем координатных меток (СКМ), которые располагаются на поверх-ности робота. По результатам виртуальных экспериментов с СКМ в симуляционной средеGazebo робототехнической операционной системы ROS были выбраны два разных типовСКМ, оптимальных относительно прочих типов меток, охваченных нашими предыдущимиисследованиями, с точки зрения устойчивости СКМ к систематическому перекрытиюповерхности метки и влияния размера метки на качество ее распознания. Выбранные СКМбыли протестированы с использованием бортовой камеры российского мобильного робота«Сервосила Инженер» в условиях закрытых помещений с целью оценки корреляции резуль-татов в виртуальной и реальной средах.
... One of the problems of SLAM methods evaluation is that there are various datasets with different sensors configurations. For example, stereo SLAM methods require a pair of monocular cameras [18]. Generally, most of the datasets provide laser range and stereo image data. ...
The problem of determining the position of a robot and at the same time building the map of the environment is referred to as SLAM. A SLAM system generally outputs the estimated trajectory (a sequence of poses) and the map. In practice, it is hard to obtain ground-truth for the map; hence, only trajectory ground-truth is considered. There are various works that provide datasets to evaluate SLAM algorithms in different scenarios including sensor configurations, robots, and environments. Dataset collection in a real-world environment is a complicated task, which requires an elaborate sensor and robot configuration. Different SLAM systems demand various sensors resulting in the problem of finding an appropriate dataset for their evaluation. Thus, in this paper, a solution that is based on ROS/Gazebo simulations is proposed. Two indoor environments with flat and uneven terrain to evaluate laser range and visual SLAM systems are created. Changing the sensor configuration and the environment does not require an elaborate setup. The results of the evaluation for two popular SLAM methods—ORB-SLAM2 and RTAB-Map—are presented.
... For this task we need to develop our own video server, because using the original protocol we can obtain a video stream only from a single camera. Our video server should have frame preprocessing to deal with greenish color palette and fisheye effect, and to allow a flexible adjustment of video quality (FPS, resolution, bitrate, video codec etc.), because a bandwidth of radio channel is usually not enough to stream video from all four cameras in best available quality simultaneously, which is our on-going work [11]. If an original software package that automatically comes with a newly purchased robot lacks some important features, it is not always necessary to purchase a new robot as experienced users could take a challenge and attempt developing their own software in order to add new features and fix bugs of the original software. ...
Nowadays some manufacturers in an attempt to decrease a product price and this way to increase its competitiveness on the global market offer robots with high-quality hardware, but with a very basic software. For this reason, a user often cannot exploit all available functionality of a robot. These circumstances force users to develop their own software, aimed to add some new features and fix bugs of the original software. In this paper we present graphical user interface development for Russian crawler robot Servosila Engineer.
... In our work we employ Russian crawler-type mobile robot Servosila Engineer equipped with four cameras [4]. It is designed to be utilized in USAR operations, demining, and firefighting. ...
Most of robots are using vision for various applications. In some cases, mobile robots are provided with an insufficient onboard processing hardware, and therefore video from cameras needs to be transmitted in an efficient and reliable way to a more powerful system for further off-board processing. Multiple difficulties could be faced during video streaming software development, including high latencies, network congestion, packet losses, distortions and others, which makes trade-offs between video quality, bitrate, frame rate, and packet loss inevitable. Thus, the key problem is to find such parameters, which will satisfy the specified needs. In our work we implement a video streaming server on mobile robot Servosila Engineer. A set of experiments demonstrated that high bitrates and frame rates increase load on CPU. Packet losses could be mitigated by decreasing bitrate to 100-200 kbps.
