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移動ロボットのためのステレオカメラによる障害物検出のためのブロックマッチングの性能比較

はじめに

近年では自律的に移動するロボットの研究などが盛んにおこなわれている. 企業や研究機関はロボット開発などに力を入れているが 自律的に移動するロボットの開発が盛んにおこなわれてきている.[6] 工場の中や人などが立ち入らない場所など決められた場所でロボットを動かす場合などはロボットが移動するための制約等を設けて移動させることは可能であると思われるが人が普段通るような道などでロボットを自律的に移動させるためには障害物等を正確に検知して、その障害物を回避して目的地に向かわなければならない[6]. 自律的にロボットを 障害物検出を行うのにレーザーを用い距離計測を行うLiDARと呼ばれるモノがあり、障害物検出に多く使用されている. しかし、概要で述べた通りLiDARはカメラに比べて比較的高価である傾向があるため[7]、 安価なセンサーであるカメラを用いて距離を計測することができるならば今後新たな障害物検出の手段として利用できることが考えられる. そこで本研究ではOpenCVにあるブロックマッチング[3][4]の関数で性能を評価することにした.

背景理論

つくばチャレンジの課題の1つとして障害物検出があるが、 その際にロボットと障害物との間の距離を測定する必要がある. ステレオカメラでは3次元空間から得られた2次元情報を3次元情報に 変換する操作が行われる. この操作で三角測量の原理[1]が用いられる.

Stereo_Triangulation.png
図1:ステレオカメラ 三角測量[1]

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