МЕТОД ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ СТАТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ПО ДАННЫМ ДАТЧИКА ГЛУБИНЫ И RGB-КАМЕРЫ
Задача выполненных исследований состояла в улучшении качества работы бортовой системы технического зрения мобильной роботизированной платформы, обеспечивающей локализацию статических препятствий (объектов) в трехмерном априори недетерминированном окружающем пространстве за счет совместного применения бортовых датчиков глубины и RGB-камеры. В статье рассматривается комплексный метод пространственной локализации объектов, известный под названием DARP (Depth-Assisted Rectification of Patches, англ.). Выполнены оценки эффективности его применения для обнаружения и локализации объектов по данным бортовых датчиков глубины с применением различных вариантов детекторов устойчивых признаков. С целью повышения эффективности применения метода DARP для мобильных роботизированных платформ в его состав предложено ввести ряд алгоритмов SLAM (Simultaneous Location And Mapping, англ.). Так, в качестве детектора и дескриптора устойчивых признаков рекомендуется использовать ORB-метод (Oriented FAST and Rotated BRIEF, англ.), а анализ текущей ситуации выполнять с учетом предыстории ее развития. В результате на бортовом вычислителе появилась возможность в реальном масштабе времени проводить оценку габаритов объектов, исправление или частичное восстановление искаженных или поврежденных участков кадров изображения, определять принадлежность дистантных данных к тому или иному объекту, находящемуся в зоне действия СТЗ платформы. Перечисленные теоретические предпосылки были апробированы на исследовательском программном комплексе, разработанном в среде ROS на Linux-совместимой операционной платформе и реализующем предложенный подход к решению задачи обнаружения и локализации объектов по данным датчиков глубины. Результаты успешной апробации разработанного программного комплекса с применением бортового компьютера Intel NUC NUC6I5SYH Mini-PC и двух Intel RealSense 3D-Camera (RGB-D камер) с USB3.0 подключением к компьютеру позволили обеспечить получение, обработку и визуализацию RGB- и дистантных данных, поступающих с вышеуказанных камер из состава бортовой системы технического зрения мобильной роботизированной платформы. Ряд экспериментов, выполненных на предложенном комплексе, доказал, что в сравнении с аналогами разработанный и программно-реализованный набор алгоритмов метода ORB+DARP, ориентированного на применение RGB-D-камер, обеспечивает требуемое улучшение характеристик бортовой системы технического зрения при решении задачи обнаружения и пространственной локализации объектов, расположенных по ходу движения мобильной роботизированной платформы.