Bio-inspired reconfigurable stereo vision for robotics using omnidirectional cameras

要約

この研究では、全方位カメラと柔軟な視覚機能を実現する新しいアルゴリズムを活用した、ロボット工学のための、生物にインスピレーションを得た新しい再構成可能なステレオ ビジョン システムを紹介します。
さまざまな種の適応視覚にインスピレーションを得た当社の視覚システムは、ロボット工学に再構成可能な立体視システムを導入することで、従来の立体視の制限、つまり狭い視野での不変のカメラ位置合わせに対処します。
当社の主要なイノベーションには、動的なカメラの位置合わせを可能にする再構成可能なステレオ ビジョン戦略、特徴マッチングのためのディープ ニューラル ネットワークと組み合わせた非補正幾何学的手法を利用した堅牢な深度測定システム、および視覚精度を向上させる幾何学的補正技術が含まれます。
変態ロボットに実装されたこの視覚システムは、高速ターゲット探索のための 316{\deg} 単眼と 79{\deg} の両眼視野、および 150{\ の 242{\deg} 単眼の構成を切り替えることで、さまざまなシナリオへの優れた適応性を示します。
詳細な精密検査のための両眼視野。

要約(オリジナル)

This work introduces a novel bio-inspired reconfigurable stereo vision system for robotics, leveraging omnidirectional cameras and a novel algorithm to achieve flexible visual capabilities. Inspired by the adaptive vision of various species, our visual system addresses traditional stereo vision limitations, i.e., immutable camera alignment with narrow fields of view, by introducing a reconfigurable stereo vision system to robotics. Our key innovations include the reconfigurable stereo vision strategy that allows dynamic camera alignment, a robust depth measurement system utilizing a nonrectified geometrical method combined with a deep neural network for feature matching, and a geometrical compensation technique to enhance visual accuracy. Implemented on a metamorphic robot, this vision system demonstrates its great adaptability to various scenarios by switching its configurations of 316{\deg} monocular with 79{\deg} binocular field for fast target seeking and 242{\deg} monocular with 150{\deg} binocular field for detailed close inspection.

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