Localizzazione di robot mobili basata sul Processamento di Immagini con Telecamera Multivista

La parte centrale di questo lavoro ha riguardato l'introduzione di un nuovo sensore visivo nel panorama della visual odometry, e in particolare si parla dellatelecamera Ladybug2. La caratteristica principale di questa videocamera è quella di essere dotata di sei telecamere singole cinque delle quali disposte orizzontalmentea formare un cerchio, e la sesta è posta verticalmente. Con questa distribuzione delle telecamere la Ladybug2 è in grado di generare foto e video dell'ambientecircostante sia dalle singole viste e sia a 360. Lo studio della Ladybug2 e della distribuzione multi-ring delle telecamera ha suggerito un utilizzo per un sistema di navigazione indoor capace di determinare l'ego-motion insieme a tutti gli oggetti in movimento e non, presenti nella scena. Per questo scopo è posta su una piattaforma mobile adatta per una applicazione indoor e dalle immagini di una delle sei telecamere (precisamente quella posta verticalmente) si cerca di stimare il moto della telecamera e quindi del robot, e con le altre si cerca di individuare possibili ostacoli fissi o in movimento.Il lavoro di tesi è stato sviluppato in collaborazione con l'Istituto di Studi sui Sistemi Intelligenti per l'Automazione (ISSIA-CNR) di Bari, dove è stato possibilesperimentare la metodologia sviluppata utilizzando la strumentazione del laboratorio di robotica. Le prove sperimentali e l'intero set di acquisizione sono statecondotte utilizzando il PeopleBot, una piattaforma robotica commercializzata dalla Pioneer. Il lavoro di tesi prima vede una fase di studio delle caratteristichetecniche della telecamera e delle metodologie da utilizzare per la stima del moto in ambiente simulato, con dati simulati, poi successivamente si passa ad analizzare le immagini acquisite nell'ambiente reale. Nella prima parte si è indagato sui metodi esistenti per ricavare, da punti complanari, l'omografia, questa poi, è input di partenza per ricavare il moto tra due frame consecutivi. Per questo si sono confrontati tra loro, tre metodi che data l'omografia, sono capaci di ricavare le informazioni di rototraslazione decomponendola. Dal singolo spostamento tra due frame consecutivi poi, si passa a ricavare l'intero moto della telecamera. Nella seconda fase si analizzano le immagini acquisite dalla telecamera e si interviene su di esse, estraendo le feature e rimuovendo gli outliers. Queste poi sono pronte per essere elaborate con i metodi definiti nella prima fase di studio delle tecniche omografiche.