ƯỚC LƯỢNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA XE TỰ HÀNH DỰA TRÊN KỸ THUẬT BUNDLE ADJUSTMENT DÙNG CAMERA ĐA HƯỚNG

Abstract

Bài báo trình bày kỹ thuật ước lượng chuyển động của xe tự hành sử dụng camera đa hướng (omnidirectional camera) dựa trên kỹ thuật điều chỉnh chùm (Bundle Adjustment- BA). Vấn đề kinh điển của bài toán ước lượng chuyển động là lỗi sẽ bị tích lũy theo thời gian. Một trong những ưu điểm của camera đa hướng là cho phép quan sát các đối tượng ở tất cả các hướng, các đối tượng sẽ được theo dõi (tracking) khi xe chuyển động trong thời gian dài và góc quay lớn. Phương pháp ước lượng chuyển động dựa trên kỹ thuật BA sử dụng camera đa hướng được nghiên cứu để giảm thiểu lỗi trong mỗi khoảng chuyển động cục bộ nhằm nâng cao độ chính xác ước lượng vị trí của xe trong quá trình tự hành. Trong phạm vi nghiên cứu này, lỗi ước lượng chuyển động sẽ được xem xét trên khía cạnh giảm thiểu sai số ước lượng chuyển động quay của xe. Tiêu chuẩn đánh giá lỗi dựa trên góc lệch sai số giữa tia thu được từ đối tượng quan sát trong môi trường đến camera tại các vị trí và tia từ đối tượng ước lượng (dựa trên ước lượng chuyển động của xe) đến camera. Mô hình nghiên cứu được thực nghiệm trên hệ thống xe điện gắn các thiết bị gồm camera đa hướng, camera truyền thống (perspective camera), LRF (Laser Range Finder) và thiết bị thu tín hiệu GPS (Global Positioning System). Thí nghiệm được tiến hành tại những địa hình khác nhau trong môi trường chuyển động ngoài trời. Để so sánh đối chiếu, vị trí (quỹ đạo) ước lượng của xe được so sánh với vị trí tuyệt đối thu từ thiết bị GPS, IMU (Inertial Measurement Unit) và đối chiếu với vị trí trên bản đồ vệ tinh của Google Maps.