Stereoskopische Tiefenwahrnehmung für sichtgesteuerte mobile Roboter

• Applicant: Dr.-Ing. Roland Brockers
• Subject Area: Automation, Mechatronics, Control Systems, Intelligent Technical Systems, Robotics
• Term: from 2007 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 36780710

Mobile Robotersysteme benötigen eine verlässliche Informationsquelle über die dreidimensionale Struktur des sie umgebenden Raumes, um Aufgaben wie die Navigation des Roboters oder die Manipulation von Objekten zufrieden stellend durchführen zu können. Bei sichtgesteuerten Systemen werden zu diesem Zweck stereoskopische Verfahren eingesetzt, welche den dreidimensionalen Aufbau einer betrachteten Szene aus den Bildinformationen eines auf dem System montierten Stereokamerakopfes rekonstruieren. Klassische Stereoverfahren besitzen jedoch einige Nachteile, wenn sie auf einem mobilen System eingesetzt werden. So steht bei vielen Verfahren das Erreichen einer möglichst hohen Genauigkeit im Vordergrund, was automatisch zu einem hohen Berechnungsaufwand und entsprechend langsamen Algorithmen führt. Auf Geschwindigkeit optimierte Verfahren sind zwar ausreichend schnell, um auch während der Bewegung des Systems Tiefenkarten zu berechnen, jedoch führt die fehlende Rechenkapazität oft zu fehlerbehafteten Ergebnissen. Um diesen Nachteilen klassischer Verfahren entgegen zu wirken, wird im Rahmen des beantragten Projektes ein kooperatives Stereoverfahren für den Einsatz auf einem mobilen System weiterentwickelt, um mit Hilfe von Schätzwerten für die zu erwartende Disparität die Genauigkeit des Ergebnisses zu erhöhen und gleichzeitig das Verfahren zu beschleunigen. Die Schätzwerte werden aus unterabgetasteten Eingangsbildern und mit Hilfe von zeitlich früher berechneten Disparitätskarten gewonnen, die von unterschiedlichen Roboterstandorten aufgenommen wurden. Das Verfahren benötigt keine explizite Bewegungsschätzung und berechnet subpixel genaue Disparitätskarten mit einer integrierten Detektion von Okklusionsstellen.

• DFG Programme: Research Fellowships
• International Connection: USA
• Host: Dr. Larry Matthies