Estimation de pose multimodale- Approche robuste par les droites 2D et 3D - Institut de Recherche en Systèmes Electroniques Embarqués Access content directly
Theses Year : 2019

Multimodal pose estimation. Robust approach using 2D and 3D lines

Estimation de pose multimodale- Approche robuste par les droites 2D et 3D

Abstract

Camera pose estimation consists in determining the position and the orientation of a camera with respect to a reference frame. In the context of mobile robotics, multimodality, i.e. the use of various sensor types, is often a requirement to solve complex tasks. However, knowing the orientation and position, i.e. the pose, of each sensor regarding a common frame is generally necessary to benefit multimodality. In this context, we present two major contributions with this PhD thesis. First, we introduce a pose estimation algorithm relying on 2D and 3D line and a known vertical direction. Secondly, we present two outliers rejection and line pairing methods based on the well known RANSAC algorithm. Our methods make use of the vertical direction to reduce the number of lines required to 2 and 1, i.e. RANSAC2 and RANSAC1. A robustness evaluation of our contributions is performed on simulated and real data. We show state of the art results.
Avec la complexification des tâches confiées aux robots, la perception de l’environnement, aussi appelée perception de scène, doit se faire de manière plus complète. L’emploi simultané de différents types de capteurs, ou multimodalité, est l’un des leviers employés à cet effet. L’exploitation de données issues de modalités différentes nécessite généralement de connaître la pose, c’est-à-dire l’orientation et la position, de chaque capteur relativement aux autres. Les travaux présentés dans cette thèse se concentrent sur la problématique d’estimation de pose robuste dans le cas d’une multimodalité incluant des capteurs de type caméra et LiDAR. Deux contributions majeures sont présentées dans ce manuscrit. On présente dans un premier temps un algorithme d’estimation de pose original s’appuyant sur la correspondances entre droites 2D et 3D, ainsi qu’une connaissance a priori de la direction verticale. Dans l’optique d’améliorer la robustesse de cet algorithme, une deuxième contribution repose sur un algorithme d’appariement de droites et de rejet de paires aberrantes basé RANSAC. Cette méthode fonctionne à l’aide de deux ou d’une seule paire de droites, diminuant le coût en calcul du problème. Les résultats obtenus sur des jeux de données simulées et réelles démontrent une amélioration des performances en comparaison avec les méthodes de l’état de l’art.
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tel-02468413 , version 1 (05-02-2020)

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  • HAL Id : tel-02468413 , version 1

Cite

Louis Lecrosnier. Estimation de pose multimodale- Approche robuste par les droites 2D et 3D. Automatique / Robotique. Normandie Université, 2019. Français. ⟨NNT : 2019NORMR089⟩. ⟨tel-02468413⟩
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