[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
بخش‌های اصلی
صفحه اصلی::
اطلاعات نشریه::
برای نویسندگان::
آرشیو مجله و مقالات::
برای داوران::
تماس با ما::
امکانات پایگاه::
::
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
..
دریافت اطلاعات پایگاه
نشانی پست الکترونیک خود را برای دریافت اطلاعات و اخبار پایگاه، در کادر زیر وارد کنید.
..
پایگاه های نمایه کننده







 
..
آمار سایت
تعداد مشاهده ی مقالات: 2784495

مقالات منتشر شده: 661
نرخ پذیرش: 73.6
نرخ رد: 17.63

میانگین دریافت تا تصمیم‌گیری اولیه: 5 تا 10 روز
میانگین دریافت تا پذیرش: 191 روز
____
..
:: دوره 12، شماره 4 - ( 3-1402 ) ::
دوره 12 شماره 4 صفحات 52-37 برگشت به فهرست نسخه ها
کالیبراسیون خارجی فاصله‌یاب دوبعدی و دوربین با استفاده از تست فیلد ‌فتوگرامتریک و قید نقطه روی صفحه
محمدامین منوچهری* ، علی حسینی نوه احمد آبادیان
چکیده:   (772 مشاهده)
استفاده از ترکیب فاصله‌یاب و دوربین در حوزه رباتیک، نقشه‌برداری و خودروهای خودران، برای تهیه نقشه و برداشت اطلاعات رنگ و بافت اشیاء، بسیار مفید است. به‌منظور تلفیق داده‌های این دو سنسور، باید آنها بادقت بالا نسبت به هم کالیبره شوند، به این معنی که بردار انتقال و ماتریس دوران آنها نسبت به هم مشخص باشد. این مقاله یک روش برای کالیبراسیون یک لایدار دوبعدی (فاصله‌یاب لیزری صفحه‌ای) نسبت به یک دوربین پیشنهاد می‌کند که از همان تست‌فیلدهای سه‌بعدی رایج در کارهای فتوگرامتری مانند کالیبراسیون دوربین استفاده می‌کند. در روش پیشنهادی، قید نقطه روی صفحه و یک قید  اضافی دیگر برای به‌دست‌آوردن پارامترهای کالیبراسیون استفاده شده است که در تحقیقات گذشته چنین قیدهایی برای صفحه شطرنجی استفاده شده بود. برای پیاده‌سازی و ارزیابی روش پیشنهادی یک سیستم شامل یک فاصله‌یاب دوبعدی، دوربین استریو و سروو موتور طراحی و ساخته شد. این روش با یکی از دقیق‌ترین روش‌های کالیبراسیون جدید که از یک تست فیلد فتوگرامتریک و توپ‌های پینگ‌پنگ استفاده می‌کرد، مقایسه شد. مزیت روش پیشنهادی نسبت به این روش عدم استفاده از توپ‌های پینگ‌پنگ و عدم نیاز به انتخاب نقاط مربوط به توپ‌های پینگ‌پنگ در ابرنقاط است که فرآیندی دستی و زمان‌بر است. همچنین روش پیشنهادی با روش جیافن و همکاران که از ساختار هرمی ایجاد شده در گوشه اتاق برای کالیبراسیون استفاده می‌کند، مقایسه شد. در آخر پارامترهای کالیبراسیون فاصله‌یاب نسبت به دوربین در روش پیشنهادی، روش کالیبراسیون با استفاده از ابر نقطه سه‌بعدی و روش جیافن و همکاران محاسبه شد. RMSE نقاط چک برای این سه روش به ترتیب 24/14، 40/12 و 94/15 میلی‌متر بود.  اگرچه RMSE روش پیشنهادی نسبت به روش کالیبراسیون با استفاده از ابر نقطه سه بعدی کمی کمتر است ولی این روش به توپ پینگ پنگ نیازی ندارد و عملیات های زمانبر انتخاب نقاط مربوط به توپ های پینگ پنگ و برازش کره به آنها را ندارد.
 
شماره‌ی مقاله: 3
واژه‌های کلیدی: فاصله‌یاب دوبعدی، ‎ ‎کالیبراسیون خارجی دوربین و فاصله‌یاب، باندل‌اجسمنت، تست فیلد فتوگرامتریک، قید نقطه روی صفحه
متن کامل [PDF 1147 kb]   (236 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: فتوگرامتری و سنجش از دور
دریافت: 1402/2/14
فهرست منابع
1. ‎P. Biber, H. Andreasson, T. Duckett, and A. Schilling, "3D modeling of indoor environments by a mobile robot ‎with a laser scanner and panoramic camera," in 2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots ‎and Systems (IROS)(IEEE Cat. No. 04CH37566), 2004, vol. 4, pp. 3430-3435.‎
2. ‎Y. Shi et al., "Fusion of a panoramic camera and 2D laser scanner data for constrained bundle adjustment in ‎GPS-denied environments," Image Vis. Comput., vol. 40, pp. 28-37, 2015.‎ [DOI:10.1016/j.imavis.2015.06.002]
3. ‎A. Kanezaki, T. Suzuki, T. Harada, and Y. Kuniyoshi, "Fast object detection for robots in a cluttered indoor ‎environment using integral 3D feature table," in 2011 IEEE International Conference on Robotics and ‎Automation, 2011, pp. 4026-4033.‎ [DOI:10.1109/ICRA.2011.5980129]
4. ‎C. Wen, L. Qin, Q. Zhu, C. Wang, and J. Li, "Three-dimensional indoor mobile mapping with fusion of two-‎dimensional laser scanner and RGB-D camera data," IEEE Geosci. Remote Sens. Lett., vol. 11, no. 4, pp. 843-‎‎847, 2013.‎ [DOI:10.1109/LGRS.2013.2279872]
5. ‎G. Li, Y. Liu, L. Dong, X. Cai, and D. Zhou, "An algorithm for extrinsic parameters calibration of a camera and ‎a laser range finder using line features," in 2007 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and ‎Systems, 2007, pp. 3854-3859.‎
6. ‎S. Wasielewski and O. Strauss, "Calibration of a multi-sensor system laser rangefinder/camera," in Proceedings ‎of the Intelligent Vehicles' 95. Symposium, 1995, pp. 472-477.‎
7. ‎S. Sim, J. Sock, and K. Kwak, "Indirect correspondence-based robust extrinsic calibration of LiDAR and ‎camera," Sensors (Switzerland), vol. 16, no. 6, 2016, doi: 10.3390/s16060933.‎ [DOI:10.3390/s16060933] [PMID] [PMCID]
8. ‎Z. Chen, L. Zhuo, K. Sun, and C. Zhang, "Extrinsic calibration of a camera and a laser range finder using point ‎to line constraint," Procedia Eng., vol. 29, pp. 4348-4352, 2012.‎ [DOI:10.1016/j.proeng.2012.01.669]
9. ‎R. Gomez-Ojeda, J. Briales, E. Fernandez-Moral, and J. Gonzalez-Jimenez, "Extrinsic calibration of a 2d laser-‎rangefinder and a camera based on scene corners," in 2015 IEEE International Conference on Robotics and ‎Automation (ICRA), 2015, pp. 3611-3616.‎ [DOI:10.1109/ICRA.2015.7139700]
10. ‎Z. Hu, Y. Li, N. Li, and B. Zhao, "Extrinsic calibration of 2-D laser rangefinder and camera from single shot ‎based on minimal solution," IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 65, no. 4, pp. 915-929, 2016.‎ [DOI:10.1109/TIM.2016.2518248]
11. ‎F. Shi, X. Zhang, and Y. Liu, "A new method of camera pose estimation using 2D-3D corner correspondence," ‎Pattern Recognit. Lett., vol. 25, no. 10, pp. 1155-1163, 2004.‎ [DOI:10.1016/j.patrec.2004.03.010]
12. ‎L. Zhang, C. Xu, K.-M. Lee, and R. Koch, "Robust and efficient pose estimation from line correspondences," ‎in Asian Conference on Computer Vision, 2012, pp. 217-230.‎ [DOI:10.1007/978-3-642-37431-9_17]
13. ‎J. Fan, Y. Huang, J. Shan, S. Zhang, and F. Zhu, "Extrinsic calibration between a camera and a 2D laser ‎rangefinder using a photogrammetric control field," Sensors, vol. 19, no. 9, p. 2030, 2019.‎ [DOI:10.3390/s19092030] [PMID] [PMCID]
14. ‎Q. Zhang and R. Pless, "Extrinsic calibration of a camera and laser range finder (improves camera calibration)," ‎in 2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)(IEEE Cat. No. ‎‎04CH37566), 2004, vol. 3, pp. 2301-2306.‎
15. ‎A. Kassir and T. Peynot, "Reliable automatic camera-laser calibration," in Proceedings of the 2010 ‎Australasian Conference on Robotics & Automation, 2010, pp. 1-10.‎
16. ‎L. Zhou, "A new minimal solution for the extrinsic calibration of a 2D LIDAR and a camera using three plane-‎line correspondences," IEEE Sens. J., vol. 14, no. 2, pp. 442-454, 2013.‎ [DOI:10.1109/JSEN.2013.2284789]
17. ‎F. Vasconcelos, J. P. Barreto, and U. Nunes, "A minimal solution for the extrinsic calibration of a camera and a ‎laser-rangefinder," IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell., vol. 34, no. 11, pp. 2097-2107, 2012.‎ [DOI:10.1109/TPAMI.2012.18] [PMID]
18. ‎F. Itami and T. Yamazaki, "An improved method for the calibration of a 2-D LiDAR with respect to a camera ‎by using a checkerboard target," IEEE Sens. J., vol. 20, no. 14, pp. 7906-7917, 2020.‎ [DOI:10.1109/JSEN.2020.2980871]
19. ‎A. H. A. Mohammadamin Manouchehri, "Extrinsic Calibration between a rotating Laser Rangefinder and a ‎Camera ‎using a Photogrammetric Control Field and Ping Pong balls," J. Geomatics Sci. Technol. persian, 2022.‎
20. ‎M. A. Manouchehri and A. H. Ahmadabadian, "Extrinsic Calibration of Rotating 2D Laser Range Finder and ‎Camera Using Photogrammetric Test Field and Ping Pong Balls," ISPRS Ann. Photogramm. Remote Sens. Spat. ‎Inf. Sci., vol. 10, no. 4/W1-2022, pp. 475-481, 2023, doi: 10.5194/isprs-annals-X-4-W1-2022-475-2023.‎ [DOI:10.5194/isprs-annals-X-4-W1-2022-475-2023]
21. ‎A. H. A. Mohammadamin Manouchehri, "Extrinsic Calibration of a Camera and a 2D Laser Range Finder ‎Using Ping Pong ‎Balls and the Corner of a Room," Submitt. to "Measurement," 2023.‎ [DOI:10.2139/ssrn.4123031]
22. ‎M. A. Abbas, D. D. Lichti, A. K. Chong, H. Setan, and Z. Majid, "An on-site approach for the self-calibration ‎of terrestrial laser scanner," Measurement, vol. 52, pp. 111-123, 2014.‎ [DOI:10.1016/j.measurement.2014.03.009]
23. ‎C. S. Fraser, "Digital camera self-calibration," ISPRS J. Photogramm. Remote Sens., vol. 52, no. 4, pp. 149-‎‎159, 1997.‎ [DOI:10.1016/S0924-2716(97)00005-1]
24. ‎S. Cronk, C. Fraser, and H. Hanley, "Automated metric calibration of colour digital cameras," Photogramm. ‎Rec., vol. 21, no. 116, pp. 355-372, 2006, doi: 10.1111/j.1477-9730.2006.00380.x.‎ [DOI:10.1111/j.1477-9730.2006.00380.x]
25. ‎F. Itami and T. Yamazaki, "A simple calibration procedure for a 2D LiDAR with respect to a camera," IEEE ‎Sens. J., vol. 19, no. 17, pp. 7553-7564, 2019.‎ [DOI:10.1109/JSEN.2019.2915991]
26. ‎L. Zhou and Z. Deng, "Extrinsic calibration of a camera and a lidar based on decoupling the rotation from the ‎translation," in 2012 IEEE Intelligent Vehicles Symposium, 2012, pp. 642-648.‎ [DOI:10.1109/IVS.2012.6232233]
27. ‎B. Triggs, P. F. McLauchlan, R. I. Hartley, and A. W. Fitzgibbon, "Bundle adjustment-a modern synthesis," in ‎International workshop on vision algorithms, 1999, pp. 298-372.‎ [DOI:10.1007/3-540-44480-7_21]
28. ‎‎"ROS: Home." https://www.ros.org/ (accessed Mar. 24, 2022).‎
29. ‎‎"GOM Inspect." https://www.gom-inspect.com/ (accessed Mar. 24, 2022).‎
30. ‎"Australis - Photometrix Photogrammetry Software." https://www.photometrix.com.au/australis/ (accessed Mar. ‎‎24, 2022).‎
ارسال پیام به نویسنده مسئول

ارسال نظر درباره این مقاله
نام کاربری یا پست الکترونیک شما:

CAPTCHA



XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

manouchehri M A, Hosseini Naveh Ahmadabadian A. Extrinsic calibration of 2D laser range finder and camera using photogrammetric test field and point-on-plane constraint. JGST 2023; 12 (4) : 3
URL: http://jgst.issgeac.ir/article-1-1141-fa.html

منوچهری محمدامین، حسینی نوه احمد آبادیان علی. کالیبراسیون خارجی فاصله‌یاب دوبعدی و دوربین با استفاده از تست فیلد ‌فتوگرامتریک و قید نقطه روی صفحه. علوم و فنون نقشه برداری. 1402; 12 (4) :37-52

URL: http://jgst.issgeac.ir/article-1-1141-fa.html



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 12، شماره 4 - ( 3-1402 ) برگشت به فهرست نسخه ها
نشریه علمی علوم و فنون نقشه برداری Journal of Geomatics Science and Technology