論文の概要: Observability Investigation for Rotational Calibration of (Global-pose aided) VIO under Straight Line Motion

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.00027v1
• Date: Mon, 24 Feb 2025 18:55:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-09 03:20:21.073342
• Title: Observability Investigation for Rotational Calibration of (Global-pose aided) VIO under Straight Line Motion
• Title（参考訳）: 直線運動下における(Global-poseed) VIOの回転校正の可観測性の検討
• Authors: Junlin Song, Antoine Richard, Miguel Olivares-Mendez,
• Abstract要約: オンラインキャリブレーションは、ロボットやARデバイスのような“パワーオン・アンド・ゴー”な移動プラットフォームを構築する上で不可欠である。 観察不可能なパラメータの オンライン校正は予測不可能な結果につながる
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.36868085124383626
• License:
• Abstract: Online extrinsic calibration is crucial for building "power-on-and-go" moving platforms, like robots and AR devices. However, blindly performing online calibration for unobservable parameter may lead to unpredictable results. In the literature, extensive studies have been conducted on the extrinsic calibration between IMU and camera, from theory to practice. It is well-known that the observability of extrinsic parameter can be guaranteed under sufficient motion excitation. Furthermore, the impacts of degenerate motions are also investigated. Despite these successful analyses, we identify an issue regarding the existing observability conclusion. This paper focuses on the observability investigation for straight line motion, which is a common-seen and fundamental degenerate motion in applications. We analytically prove that pure translational straight line motion can lead to the unobservability of the rotational extrinsic parameter between IMU and camera (at least one degree of freedom). By correcting observability conclusion, our novel theoretical finding disseminate more precise principle to the research community and provide explainable calibration guideline for practitioners. Our analysis is validated by rigorous theory and experiments.
• Abstract（参考訳）: オンラインの外付けキャリブレーションは、ロボットやARデバイスのような“パワーオン・アンド・ゴー”な移動プラットフォームを構築する上で不可欠である。 しかし、観測不可能なパラメータのオンライン校正を盲目的に行うと、予測不可能な結果につながる可能性がある。 文献では、理論から実践まで、IMUとカメラの外部校正について広範な研究がなされている。 固有パラメータの観測性が十分な運動励起の下で保証できることはよく知られている。 さらに, 退化運動の影響についても検討した。 これらの分析が成功したにも拘わらず、既存の可観測性結論に関する問題を特定する。 本稿では, 直線運動の可観測性の検討に焦点をあてる。 我々は、純翻訳直線運動が、IMUとカメラ(少なくとも1自由度)の間の回転外在パラメータの観測不能につながることを解析的に証明した。 観察可能性の結論を正すことにより,研究コミュニティにより正確な原理を広める理論的な発見を行い,実践者に対して説明可能な校正ガイドラインを提供する。 我々の分析は厳密な理論と実験によって検証されている。

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