Practical Experience with Distance Measurement Based on Single Visual Camera

Experiencia práctica en la medición de distancias con una sola cámara visual

El documento trata del problema de la medición de la distancia del objetivo estacionario con una sola cámara visual en condiciones de laboratorio. El documento describe los experimentos prácticos realizados para estimar la distancia de un objetivo utilizando la odometría visual. Para la estimación de las distancias, utilizamos una cámara y un objetivo. Para estas estimaciones, se tomaron fotos para obtener las coordenadas de los puntos de referencia en la superficie del objetivo. Las coordenadas obtenidas se utilizaron en ecuaciones ópticas para estimar las distancias del objetivo en el espacio. El documento explica los procedimientos realizados para la preparación del experimento, describe los experimentos y finalmente analiza los resultados adquiridos. Estos experimentos prácticos establecen una base para la implementación del algoritmo de posición en el subsistema de navegación de los robots de enjambre.

1. Introducción

La razón de usar cámaras para medir la distancia del objetivo es la creación de un subsistema de medición para un robot autónomo que hará que la odometría sea más precisa. Esta funcionalidad será muy útil especialmente en la cooperación entre robots. Para introducir esta intención, hay que definir una teoría y probarla en las aplicaciones.

Este artículo sigue la línea de tiempo descrita en el artículo y publicado en la 15ª Conferencia del IEEE Mechatronika 2012 [1]. En la conclusión del artículo, se mencionan la experiencia general y las conclusiones del experimento para mejorar los resultados del mismo.

El objetivo de todos los experimentos descritos en el artículo era obtener la mayor precisión posible.

Los experimentos prácticos y el primer análisis fueron realizados por el cadete De La Bourdonnaye de la Academia de la Fuerza Aérea Francesa en el Salón de Provenza en el contexto del proyecto "Aprender a través de la investigación". Se trata de un programa francés para los estudiantes de segundo año del curso de maestría. El equipo de investigación del Departamento de Sistemas de Defensa Aérea realizó un análisis más profundo de los resultados.

2. Preparación de los experimentos

2.1. Lugar del experimento

La primera tarea fue preparar las condiciones para todos los experimentos, seguida de una asignación del laboratorio, adecuado para los propósitos del experimento. Las condiciones del laboratorio simulaban las condiciones típicas de las habitaciones de los edificios comunes.

Treinta y tres puntos fueron medidos por un teodolito situado en el suelo. Se trata de un telescopio móvil de alta precisión para medir ángulos tanto en el plano horizontal como en el vertical. La precisión garantizada de este método geográfico es de 1 mm. La cuadrícula obtenida de los puntos contiene tres líneas principales. Las distancias entre las líneas son de 2 000 mm. Los puntos de las líneas están a una distancia mínima de 500 mm entre dos puntos. La distancia entre el primer y el último punto es de 6500 mm.