論文の概要: Accurate Pose Estimation for Flight Platforms based on Divergent Multi-Aperture Imaging System

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.19708v1
• Date: Thu, 27 Feb 2025 02:51:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-28 14:57:45.550019
• Title: Accurate Pose Estimation for Flight Platforms based on Divergent Multi-Aperture Imaging System
• Title（参考訳）: 発散型マルチアパーチャイメージングシステムに基づく飛行プラットフォームにおける正確なポス推定
• Authors: Shunkun Liang, Bin Li, Banglei Guan, Yang Shang, Xianwei Zhu, Qifeng Yu,
• Abstract要約: 視覚に基づくポーズ推定は、飛行プラットフォームの自律的なナビゲーションにおいて重要な役割を果たす。 カメラ限界の視野と空間分解能は推定精度を推定する。 本稿では,広い視野と高空間分解能の同時観測を実現するため,多様なマルチアパーチャイメージングシステムの設計を行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.98211713131741
• License:
• Abstract: Vision-based pose estimation plays a crucial role in the autonomous navigation of flight platforms. However, the field of view and spatial resolution of the camera limit pose estimation accuracy. This paper designs a divergent multi-aperture imaging system (DMAIS), equivalent to a single imaging system to achieve simultaneous observation of a large field of view and high spatial resolution. The DMAIS overcomes traditional observation limitations, allowing accurate pose estimation for the flight platform. {Before conducting pose estimation, the DMAIS must be calibrated. To this end we propose a calibration method for DMAIS based on the 3D calibration field.} The calibration process determines the imaging parameters of the DMAIS, which allows us to model DMAIS as a generalized camera. Subsequently, a new algorithm for accurately determining the pose of flight platform is introduced. We transform the absolute pose estimation problem into a nonlinear minimization problem. New optimality conditions are established for solving this problem based on Lagrange multipliers. Finally, real calibration experiments show the effectiveness and accuracy of the proposed method. Results from real flight experiments validate the system's ability to achieve centimeter-level positioning accuracy and arc-minute-level orientation accuracy.
• Abstract（参考訳）: 視覚に基づくポーズ推定は、飛行プラットフォームの自律的なナビゲーションにおいて重要な役割を果たす。 しかし、カメラ限界の視野と空間分解能は推定精度を低下させる。 本稿では,広視野と高空間分解能の同時観測を実現するため,単一の撮像システムに相当する分散マルチアパーチャイメージングシステム(DMAIS)を設計する。 DMAISは従来の観測限界を克服し、飛行プラットフォームの正確なポーズ推定を可能にした。 {ポーズ推定を行う前に、DMAISを校正しなければならない。 そこで本研究では,DMAISの3次元キャリブレーション場に基づくキャリブレーション手法を提案する。 キャリブレーション処理によりDMAISの撮像パラメータが決定され,DMAISを一般化カメラとしてモデル化することができる。 その後、飛行プラットフォームのポーズを正確に判定する新しいアルゴリズムが導入された。 絶対ポーズ推定問題を非線形最小化問題に変換する。 ラグランジュ乗算器に基づいてこの問題を解決するための新しい最適条件が確立される。 最後に,実校正実験により提案手法の有効性と精度を示した。 実際の飛行実験の結果は、センチメートルレベルの位置決め精度と弧分レベルの方向決め精度を達成するシステムの能力を検証するものである。

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