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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/780| Fusión de SLAM monocular con sensores inerciales para la estimación de la orientación aplicando filtro Kalman | |
| CARLOS ALBERTO VIANCHADA ESTÉVEZ | |
| PONCIANO JORGE ESCAMILLA AMBROSIO JUAN MANUEL RAMIREZ CORTES | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Estimation theory Fusion welding Measurement systems Kalman filters | |
| The variety of benefits that SLAM based on monocular vision offers, is limited by the absence of additional
sensors that contribute to the estimation of orientation and the trajectory followed by the camera. This
dissertation adds an inertial sensor to SLAM system in order to consolidate a source information which its
quality is better than that provided by any individual sensor. In the same way, the combination increases
the reliability and availability of a measurement system before the failure of some sensor.
Specifically, this work consisted in the orientation measures fusion provided by two independent systems.
In the first instance, is presented a brief discussion about the technique of simultaneous localization and
mapping which uses a monocular camera as environment sensor. Subsequently the main features of the
low cost inertial module used to the elaboration of the attitude and heading reference system (AHRS)
are mentioned, also, the use of quaternion as orientation descriptor. The measures fusion was implemented
using methodologies based in Kalman filter with the objective to identify a technique which offers minor
error in the estimation.
The results showed an error reduction in the orientation estimation although it changes depending of the
technique applied. The fusion models that have less error in the estimation are those which feedback the
measures combination. La gran variedad de beneficios que ofrece el sistema SLAM basado en un sensor de visión monocular se ve en gran parte limitada por la inexistencia de sensores adicionales que contribuyan a la estimación de la orientación y trayectoria seguida por la cámara. En este trabajo se adiciona un sensor inercial al sistema SLAM con el objetivo de que la combinación de los sensores se consolide como una fuente de información cuya calidad es mejor que la provista por cualquier sensor de manera individual, del mismo modo, se incremente la confiabilidad y disponibilidad de un sistema de medición ante la falla de alguno de ellos. De manera más específica, este trabajo consistió en la fusión de medidas de orientación proporcionadas por dos sistemas independientes uno del otro. En primera instancia se presenta una breve discusión sobre la técnica de mapeo y localización simultánea que utiliza una cámara monocular como sensor del entorno. Posteriormente se mencionan las principales características del módulo inercial de bajo costo utilizado para la elaboración de un sistema de referencia de orientación y rumbo (AHRS por sus siglas en inglés) usando cuaterniones como herramienta de descripción de la orientación. La fusión de medidas fue llevada a cabo implementando metodologías que usan como estimador secuencial el filtro Kalman con el objetivo de identificar la técnica que ofreciera un menor error en la estimación. Los resultados evidencian una reducción del error en la estimación de la orientación aunque ésta varíe dependiendo de la técnica aplicada. Se observa que los modelos de fusión que presentan menor error son aquellos que retroalimentan al sistema la combinación de las medidas. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2012-08 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Vianchada-Estevez C.A. | |
| ELECTRÓNICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Electrónica |
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