フィデューシャルマーカーを用いたVisual SLAMによる移動ロボット自己位置推定の比較研究
Comparative Study of Visual SLAM-Based Mobile Robot Localization Using Fiducial Markers
フィデューシャルマーカーを利用したVisual SLAMの3つのモード(SLAM、事前地図ありSLAM、事前地図あり位置推定)を屋内画像列で比較し、軌道誤差と実行時間を評価した。事前地図の品質を変化させた場合の頑健性も検証した。
著者: Jongwon Lee, Su Yeon Choi, David Hanley, Timothy Bretl
分類: cs.RO, cs.CV
原文アブストラクト
This paper presents a comparative study of three modes for mobile robot localization based on visual SLAM using fiducial markers (i.e., square-shaped artificial landmarks with a black-and-white grid pattern): SLAM, SLAM with a prior map, and localization with a prior map. The reason for comparing the SLAM-based approaches leveraging fiducial markers is because previous work has shown their superior performance over feature-only methods, with less computational burden compared to methods that use both feature and marker detection without compromising the localization performance. The evaluation is conducted using indoor image sequences captured with a hand-held camera containing multiple fiducial markers in the environment. The performance metrics include absolute trajectory error and runtime for the optimization process per frame. In particular, for the last two modes (SLAM and localization with a prior map), we evaluate their performances by perturbing the quality of prior map to study the extent to which each mode is tolerant to such perturbations. Hardware experiments show consistent trajectory error levels across the three modes, with the localization mode exhibiting the shortest runtime among them. Yet, with map perturbations, SLAM with a prior map maintains performance, while localization mode degrades in both aspects.
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