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研究内容

ビジュアルオドメトリを用いた三次元環境復元からの歩行足跡計画

研究概要

歩行中のヒューマノイド頭部に取り付けたステレオカメラを使用し,ビジュアルオドメトリを用いた三次元環境復元を行い,その情報から2.5次元の地図を用いた歩行足跡計画を行う.

三次元環境復元

テクスチャからの特徴点追跡と距離画像を用いて,6次元のカメラ移動量推定を行い,隣接間距離画像を位置合わせする.

対応点評価・RANSACによるロバスト推定

nフレームまで追跡可能な特徴点を用いて推定をおこなうことにより,蓄積誤差,推定ミスをローカルに吸収する.

2.5次元マップの生成

任意のフレーム数ごとに,足跡計画に適した2.5次元の地図に変換することにより,データを統合する.

2.5D Heightmap
3D Reconstruction
Reconstruction from 80 frames of data

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歩行足跡計画

2.5 次元環境地図から段差や凹凸などをヒューリスティックに重み付けし,着地位置の状態遷移のセットから動的計画法により最適な足跡列を計画できる.

ヒューマノイドロボット「H7」からの画像列を基に2.5次元地図を作成し,オフラインで足跡計画を行った.

3D Reconstruction
Offline Footstep Planning

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ヒューマノイドロボット「H7」での実験

Environment
ヒューマノイドロボット H7(147cm, 58kg, 30DOF)
CPU: Xeon 3.06GHz Dual
IEEE1394 CMOS camera: 320x240 pixel
Snapshots of the humanoid H7
Stereo image sequences
Online Footstep Planning

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