Dynamic Sensor Matching based on Geomagnetic Inertial Navigation

要約

光学センサーは、動的な環境をキャプチャし、ほぼリアルタイムで深さ情報を導き出すことができます。
これらのデジタル再構成の品質は、照明、表面とテクスチャの状態、検出速度、その他のセンサー特性、センサーとオブジェクトの関係などの要因によって決まります。
複数のセンサーから動的に収集されたデータを使用することで改善が得られます。
ただし、複数のセンサーからのデータを照合するには、共有された世界座標系が必要です。
私たちは、マルチセンサー データを共通に参照される世界座標系である地球の磁場に転送するための概念を提示します。
惑星の磁場の安定した存在は、位置によって定義された動的環境の再構成の基準として機能する、信頼できる世界座標系を提供します。
私たちのアプローチは、Stereolabs の ZED 2 ステレオ カメラの磁場センサーを使用して評価されます。このセンサーは、コンパスと同様に北極を基準とした方位を提供します。
慣性測定ユニットの情報を利用して、各カメラの位置データを統一世界座標系に転送できます。
私たちの評価により、地球磁場を使用して可能な品質レベルが明らかになり、環境検出用の光学マルチセンサーの動的かつリアルタイムベースのアプリケーションの基礎が可能になります。

要約(オリジナル)

Optical sensors can capture dynamic environments and derive depth information in near real-time. The quality of these digital reconstructions is determined by factors like illumination, surface and texture conditions, sensing speed and other sensor characteristics as well as the sensor-object relations. Improvements can be obtained by using dynamically collected data from multiple sensors. However, matching the data from multiple sensors requires a shared world coordinate system. We present a concept for transferring multi-sensor data into a commonly referenced world coordinate system: the earth’s magnetic field. The steady presence of our planetary magnetic field provides a reliable world coordinate system, which can serve as a reference for a position-defined reconstruction of dynamic environments. Our approach is evaluated using magnetic field sensors of the ZED 2 stereo camera from Stereolabs, which provides orientation relative to the North Pole similar to a compass. With the help of inertial measurement unit informations, each camera’s position data can be transferred into the unified world coordinate system. Our evaluation reveals the level of quality possible using the earth magnetic field and allows a basis for dynamic and real-time-based applications of optical multi-sensors for environment detection.

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