Implementació d’odometria visual per vehicles autònoms

Abstract

A la mateixa velocitat que la tecíologia coítíua avaíçaít, els vehicles autòíoms sóí cada vegada uía realitat més palpable. De tots els reptes amb què aquest tpus de vehicles s’eífroíteí, uí dels més importaíts es el de realitiar uí sistema capaç de proporcioíar uía posició precisa del vehicle eí el móí, especialmeít eí eítorís taícats oí ío hi ha GPS. Uí mètode per solucioíar aquest problema és estmar iícremeítalmeít el movimeít utlitiaít imatges preses per uía càmera digital, mètode coíegut com Odometría Visual. Eí aquesta tesi del màster s’expliqueí els difereíts dispositus dels que es pot obteíir l’odometria, els difereíts tpus d’odometria visual, i la teoria matemàtca que hi ha darrera, iícloeít la detecció de puíts característcs, emparellameít de puíts característcs, estmació de movimeít, etc. La tesi s’ha realitiat processaít dades offline. Per això s’explica el coíjuít de dades reals (dataset) que s’haí utlitiat per poder provar els algoritmes d’odometria visual. Per últm, s'iítrodueixeí les diverses implemeítacioís que s’haí realitiat. Tot el codi s’ha deseívolupat eí C++ i amb la llibreria OpeíCV, fuícioíaít sota ROS. Els resultats haí doíat uía iíformació dels problemes que es podeí trobar al implemeítar l’algoritme eí uí dispositu real.

At the same speed as the techíology keeps advaíciíg, autoíomous vehicles are becomiíg a reality iícreasiígly palpable. Amoíg all the challeíges that this type of vehicle faces, we must be able to make a system capable of providiíg a precise positoí of the vehicle ií the world, especially ií closed eíviroímeíts where there is ío GPS. A method to deal with this problem is to estmate the movemeít iícremeítally usiíg images takeí by a digital camera, aíd this approach is kíowí as Visual Odometry. This master’s thesis explaiís the difereít devices from which odometry caí be obtaiíed, the difereít types of visual odometry, aíd the mathematcal theory behiíd these methods, iícludiíg the detectoí of poiít features, comparisoí of poiít features, estmatoí of movemeít, etc. The thesis has beeí doíe processiíg ofiíe data. That is why we iítroduce a dataset of real data that has beeí used to test the algorithms of Visual Odometry. Fiíally, the various implemeítatoís that have beeí developed are iítroduced. All the code has beeí made ií C++ aíd with the OpeíCV library, implemeítíg all the algorithms uíder ROS. The results have giveí iíformatoí about the problems that caí be eícouítered wheí implemeítíg the algorithm ií a real device.