論文の概要: Micro-Localization: High-Precision Mobile Robot Localization Using Microscopic Ground Texture
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.22563v1
- Date: Thu, 15 Oct 2026 19:04:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-20 00:56:07.635661
- Title: Micro-Localization: High-Precision Mobile Robot Localization Using Microscopic Ground Texture
- Title(参考訳): マイクロローカライゼーション:微視的地盤テクスチャを用いた高精度移動ロボットの局在化
- Abstract要約: 顕微鏡光学で見る自然地盤テクスチャを用いた高精度グローバルローカライゼーションを実証する。
本研究では,高磁化イメージングによって生じるキャリブレーション,カメラモデリング,フォーカス課題に対処する顕微鏡ベースのローカライゼーションシステムを開発した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.357338639836868
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We demonstrate high-precision global localization using natural ground texture viewed through microscope optics, achieving localization in the tens-of-micrometers regime. For the planar ground texture localization problem considered here, we relate optical magnification and image-space localization uncertainty to physical localization precision. Leveraging this relationship, we then develop a microscope-based localization system that addresses the calibration, camera-modeling, and focus challenges introduced by high-magnification imaging. We evaluate this system across several surface textures using a calibrated precision gantry. Across 1,007 held-out queries per surface, the system localizes every query and achieves translation RMSEs of 28$-$73 $μ$m. Independent photometric registration agrees with the feature-based localization estimates to within approximately 9 $μ$m RMSE. We further demonstrate localization on a low-cost mobile robot using the gantry-collected maps, and also show that the system can resolve micrometer-scale displacement caused by thermal expansion. These results show that microscopic natural surface texture can bring mobile localization into a precision regime typically associated with fixed positioning systems.
- Abstract(参考訳): 顕微鏡で見る自然地表面のテクスチャを用いた高精度なグローバルローカライゼーションを実演し,数十マイクロメートル体制でのローカライゼーションを実現した。
ここでは、平面的地表面テクスチャの定位問題について、光学的拡大と画像空間の定位不確かさを物理的定位精度に関連付ける。
この関係を生かして, キャリブレーション, カメラモデリング, 集中課題に対処する顕微鏡による位置決めシステムの開発を行う。
キャリブレーション精度ガントリーを用いて, 各種表面テクスチャにまたがるシステムの評価を行った。
1面あたり1,007のホールドアウトクエリに対して、システムは全てのクエリをローカライズし、28$-73$μ$mの変換RMSEを実現する。
独立な測光登録は、特徴ベースの局在推定値に約9$μ$m RMSE以内で一致する。
さらに,ガントリー座標マップを用いた低コスト移動ロボットのローカライゼーションを実証し,熱膨張によるマイクロメータスケールの変位を解消できることを示す。
これらの結果から, 微視的自然表面テクスチャは, 固定位置決めシステムに典型的に関連付けられる精密な位置決め機構に, 移動体局在をもたらす可能性が示唆された。
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