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3D Visual Reconstruction as Prior Information for First Responder Localization and Visualization

Kaiser, Susanna und Linkiewicz, Magdalena Monika und Meißner, Henry und Baumbach, Dirk (2023) 3D Visual Reconstruction as Prior Information for First Responder Localization and Visualization. Sensors, 23(18) (7785), Seiten 1-22. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/s23187785. ISSN 1424-8220.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
4MB

Offizielle URL: https://www.mdpi.com/1424-8220/23/18/7785

Kurzfassung

In professional use cases like police or fire brigade missions, coordinated and systematic force management is crucial for achieving operational success during intervention by the emergency personnel. A real-time situation picture enhances the coordination of the team. This situation picture includes not only an overview of the environment but also the positions, i.e., localization, of the emergency forces. The overview of the environment can be obtained either from known situation pictures like floorplans or by scanning the environment with the aid of visual sensors. The self-localization problem can be solved outdoors using the Global Navigation Satellite System (GNSS), but it is not fully solved indoors, where the GNSS signal might not be received or might be degraded. In this paper, we propose a novel combination of an inertial localization technique based on simultaneous localization and mapping (SLAM) with 3D building scans, which are used as prior information, for geo-referencing the positions, obtaining a situation picture, and finally visualizing the results with an appropriate visualization tool. We developed a new method for converting point clouds into a hexagonal prism map specifically designed for our SLAM algorithm. With this combination, we could keep the equipment for first responders as lightweight as required. We showed that the positioning led to an average accuracy of less than 1m indoors, and the final visualization including the building layout obtained by the 3D building econstruction will be advantageous for coordinating first responder operations.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/197376/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:3D Visual Reconstruction as Prior Information for First Responder Localization and Visualization
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kaiser, SusannaSusanna.Kaiser (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3210-6259NICHT SPEZIFIZIERT
Linkiewicz, Magdalena MonikaMagdalena.Linkiewicz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Meißner, HenryHenry.Meissner (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Baumbach, DirkDirk.Baumbach (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:10 September 2023
Erschienen in:Sensors
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:23(18)
DOI:10.3390/s23187785
Seitenbereich:Seiten 1-22
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
Name der Reihe:Advanced Inertial Sensors, Navigation, and Fusion
ISSN:1424-8220
Status:veröffentlicht
Stichwörter:indoor navigation; pedestrian dead reckoning; simultaneous localization and mapping; FootSLAM; collaborative mapping; professional use cases; prior maps; 3D building reconstruction
HGF - Forschungsbereich:keine Zuordnung
HGF - Programm:keine Zuordnung
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:keine Zuordnung
DLR - Forschungsgebiet:keine Zuordnung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):keine Zuordnung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Kommunikation und Navigation > Nachrichtensysteme
Institut für Optische Sensorsysteme > Sicherheitsforschung und Anwendungen
Institut für Optische Sensorsysteme > Echtzeit-Datenprozessierung
Hinterlegt von: Kaiser, Dr.-Ing. Susanna
Hinterlegt am:19 Sep 2023 15:02
Letzte Änderung:15 Feb 2024 17:51

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