Fehleranalyse und -modellierung markerbasierter 6D-Posenschätzungen

Abstract

Die Erkennung der Position und Ausrichtung (6D-Pose) von Gegenständen bietet eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten in der Robotik. Es existieren verschiedene Ansätze zur Posenschätzung, darunter sind vor allem künstliche Marker flexibel einsetzbar. Die meisten Verfahren beinhalten jedoch kein Modell über die Genauigkeit der Posenschätzung und geben diese daher nicht mit an. In dieser Arbeit soll deshalb ein spezielles Markersystem auf seine Genauigkeit hin untersucht und ein Modell des Fehlers erstellt werden. Dieses Modell wird anschließend in ein Fehlerschätzungsmodul umgesetzt und durch Referenzmessungen des Fehlers validiert. Als Anwendungsfall, für den eine Fehlerschätzung der 6D-Pose notwendig ist, dient ein graphenbasierter SLAM ("Simultaneous Localization And Mapping"). Dieser verwendet die Fehlerschätzungen zum Aufbau und zur Optimierung einer Umgebungskarte. Das erstellte Fehlerschätzungsmodul wird abschließend in ein SLAM-System integriert und dessen Wirksamkeit demonstriert.