ORB-SLAM-based 2D Reconstruction of Environment for Indoor Autonomous Navigation of UAVs

Authors : Abdullah YUSEFI, Akif DURDU, Cemil SUNGUR

Pages : 466-472

Doi:10.31590/ejosat.819620

View : 20 | Download : 16

Publication Date : 2020-10-05

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu yazıda, insansız hava araçları için basit ve ekonomik ancak verimli bir otonom haritalama ve navigasyon sistemi sunulmaktadır. Bu sistemi gerçekleştirmek için üç modül uygulanmıştır. İlk modül, dronda otonom olarak gezinirken ortamın 3 boyutlu bir modelini oluşturur ve ORB-SLAM adı verilen en iyi monoküler SLAM algoritmalarından birine dayanır. Sistemin otonom navigasyonu için görsel tabanlı bir hat izleme yöntemi önerilmiştir. Daha sonra, ikinci modül, 3 boyutlu haritanın 2 boyutlu ızgara haritasına gerçek zamanlı dönüşümünü gerçekleştirir. 3B'den 2B'ye harita dönüştürme çalışmalarının çoğu, ikisinin ortasında oktomaplar kullanırken, herhangi bir orta bileşene ihtiyaç duymadan 3B haritayı doğrudan 2B'ye dönüştüren eşik tabanlı bir yöntem sunuyoruz. Son olarak, üçüncü modül, dronu yapılandırılmış 2B ızgara haritasında hedef pozuna götürmek için A* yol planlama algoritmasını kullanır. Bu modül, bu görevi tamamlamak için monoküler kamera bilgileriyle birlikte yalnızca IMU destekli Uyarlanabilir Monte Carlo Konumlandırmasını(AMCL) kullanır. Deney sonuçları, önerilen sistemin yalnızca monoküler bir kamera ve üzerinde sınırlı işlem kaynakları bulunan düşük maliyetli drone'larda kullanılmak için yeterince verimli olduğunu göstermektedir.
Keywords : ORB SLAM, Hat İzleme, Harita Dönüştürme, AMCL, Otonom Navigasyon