Real-time and Robust Feature Detection of Continuous Marker Pattern for Dense 3-D Deformation Measurement

要約

近年、視覚触覚センシング技術が注目を集めています。
この記事では、3 次元変形を測定するための連続マーカー パターン (CMP) に基づく視覚触覚センサーに適用可能な特徴検出方法を提案します。
まず、接触変形下の市松模様のコーナーの特徴モデルを構築し、新しい二層円形サンプラーを設計します。
次に、サンプリング信号の振幅周波数特性と循環相互相関挙動を解析することにより、コーナー特徴の判定基準と応答関数を提案します。
提案する特徴検出アルゴリズムは、幾何学的歪みのあるコーナーが保持する境界特性を十分に考慮しており、低い計算コストで信頼性の高い検出を可能にします。
実験結果は、提案された方法がリアルタイム性とロバスト性の点で大きな利点があることを示しています。
最終的に、この検出手法に基づく高密度の 3 次元接触変形可視化を実現しました。
この技術は接触変形の過程を明確に記録することができるため、動的接触過程の逆センシングが可能になります。

要約(オリジナル)

Visuotactile sensing technology has received much attention in recent years. This article proposes a feature detection method applicable to visuotactile sensors based on continuous marker patterns (CMP) to measure 3-d deformation. First, we construct the feature model of checkerboard-like corners under contact deformation, and design a novel double-layer circular sampler. Then, we propose the judging criteria and response function of corner features by analyzing sampling signals’ amplitude-frequency characteristics and circular cross-correlation behavior. The proposed feature detection algorithm fully considers the boundary characteristics retained by the corners with geometric distortion, thus enabling reliable detection at a low calculation cost. The experimental results show that the proposed method has significant advantages in terms of real-time and robustness. Finally, we have achieved the high-density 3-d contact deformation visualization based on this detection method. This technique is able to clearly record the process of contact deformation, thus enabling inverse sensing of dynamic contact processes.

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