論文の概要: Relative State Estimation using Event-Based Propeller Sensing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.18289v1
• Date: Mon, 20 Apr 2026 13:59:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-21 21:52:52.918828
• Title: Relative State Estimation using Event-Based Propeller Sensing
• Title（参考訳）: イベントベースプロペラセンシングによる相対状態推定
• Authors: Ravi Kumar Thakur, Luis Granados Segura, Jan Klivan, Radim Špetlík, Tobiáš Vinklárek, Matouš Vrba, Martin Saska,
• Abstract要約: 本稿では,イベントベースプロペラセンサを用いた四重項の相対状態推定のためのフレームワークを提案する。 提案手法は,5つの実世界の屋外飛行シーケンスのテストデータセットに対して,3%の誤差でプロペラ周波数を推定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.0109926137673817
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Autonomous swarms of multi-Unmanned Aerial Vehicle (UAV) system requires an accurate and fast relative state estimation. Although monocular frame-based camera methods perform well in ideal conditions, they are slow, suffer scale ambiguity, and often struggle in visually challenging conditions. The advent of event cameras addresses these challenging tasks by providing low latency, high dynamic range, and microsecond-level temporal resolution. This paper proposes a framework for relative state estimation for quadrotors using event-based propeller sensing. The propellers in the event stream are tracked by detection to extract the region-of-interests. The event streams in these regions are processed in temporal chunks to estimate per-propeller frequencies. These frequency measurements drive a kinematic state estimation module as a thrust input, while camera-derived position measurements provide the update step. Additionally, we use geometric primitives derived from event streams to estimate the orientation of the quadrotor by fitting an ellipse over a propeller and backprojecting it to recover body-frame tilt-axis. The existing event-based approaches for quadrotor state estimation use the propeller frequency in simulated flight sequences. Our approach estimates the propeller frequency under 3% error on a test dataset of five real-world outdoor flight sequences, providing a method for decentralized relative localization for multi-robot systems using event camera.
• Abstract（参考訳）: 無人航空機(UAV)システムの自律群は、正確かつ高速な相対状態推定を必要とする。 単眼のフレームベースのカメラ方式は理想的な条件下では良好に機能するが、それらは遅く、スケールのあいまいさに悩まされ、しばしば視覚的に困難な状況に苦しむ。 イベントカメラの出現は、低レイテンシ、高ダイナミックレンジ、マイクロ秒レベルの時間分解能を提供することによって、これらの課題に対処する。 本稿では,イベントベースプロペラセンサを用いた四重項の相対状態推定のためのフレームワークを提案する。 イベントストリーム内のプロペラは、検出によって追跡され、関心領域を抽出する。 これらの領域のイベントストリームは、プロペラ毎の周波数を推定するために、時間チャンクで処理される。 これらの周波数測定は、キネマティック状態推定モジュールを推力入力として駆動し、カメラ由来の位置測定は更新ステップを提供する。 さらに, イベントストリームから導出される幾何学的プリミティブを用いて, 楕円をプロペラに取り付け, 体軸傾斜軸を復元することにより, 四重項の向きを推定する。 既存の事象に基づく四重項状態推定のアプローチでは、シミュレートされたフライトシーケンスにおけるプロペラ周波数を用いる。 提案手法は,5つの実世界の屋外飛行シーケンスの試験データセットに対して3%の誤差でプロペラ周波数を推定し,イベントカメラを用いたマルチロボットシステムの相対的局所化を分散化する方法を提供する。

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