Plataforma de generacion de mapas de profundidad 2d

Plataforma para Generación de Imágenes con P Profundidad
Juan C. Gamboa Fernando De La Rosa, Miembro, IEEE Gamboa, ,

Resumen—Este ste documento presenta el diseño diseño, implementación y pruebas de una plataforma de generación de imágenes con profundidad. Dicha plataforma se diseñó sobre un robot móvil P3-DX con un láser Hokuyo URG y una ser cámara web. El propósito de dicha plataforma es larecolección . de datos de profundidad 2D correlacionados con una imagen 2D del ambiente, lo que permitirá entrenar sistemas de visión artificial y construir ambientes 3D texturizados.

I. INTRODUCCION de los problemas a resolver en robótica se trata de hacer que los robots “vean” de una manera similar a los humanos. La idea detrás de este problema es encontrar maneras en las que un robot puedaextraer información para navegación y toma de decisiones a partir de imágenes. La ma imá información extraída de dichas imágenes puede ser bordes de objetos, fronteras de oclusión, contexto geométrico, presencia de objetos e información 3D [4, 5, 6, 8]. El problema de extraer información 3D es uno de los más trabajados, pues este se refiere precisamente a la imitación de la percepción deprofundidad y perspectiva de los humanos. Inspirado en varios trabajos exitosos [3, 4, 5, 7] sobre 5 inteligencia artificial y visión artificial, este proyecto pretende generar un sistema de recolección de mediciones de profundidad proyectadas sobre un plano de imagen, útil para aplicaciones de visión en robots. Ejemplos de aplicaciones de dicho sistema son la generación de modelos 3D on aproximados deobjetos o ambientes [3], utilización de los dos [3 datos recolectados para entrenar sistemas autónomos que dependan solamente de imágenes monoculares [4], el entrenamiento de sistemas que puedan determinar fronteras de oclusión [5] o el seguimiento de objetivos mediante un e robot que pueda mantenerse a una distancia fija de éstos [2], entre otras. Otra aplicación interesante es la generación demodelos 3D reconstruidos de un ambiente, para posterior localización de un robot a partir de dichos modelos [ obot [6]. La principal motivación del proyecto es el desarrollo de un escáner láser de 3D a partir de un escáner laser 2D sobre una plataforma de experimentación de robótica móvil, el
NO J. C. Gamboa es egresado de Ingeniería Electrónica de la Universidad de los Andes, Cra. 1a No. 18-10,Bogotá D.C., Colombia y actualmente es 10, estudiante de pregrado de Ingeniería de Sistemas y Computación de la misma universidad. Actualmente es miembro del grupo de investigación Imagine, (e-mail: jua-gamb@ uniandes.edu.co). F. De La Rosa es actualmente profesor asociado del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Computación de la Universidad de los Andes, Cra. niería C 1a No. 18-10, Bogotá D.C.,Colombia. Actualmente es miembro del grupo de investigación Imagine (e-mail: fde@uniandes.edu.co). uniandes.edu.co).

U

cual permita proyectar informa información de rango recolectada del láser 2D sobre pixeles en imágenes 2D tomadas por una cámara montada sobre el robot. De esta manera se tiene un sistema de recolección de datos que podría utilizado en las aplicaciones mencionadasanteriormente. cionadas En este documento se present el diseño de una posible presenta solución al problema de obtener imágenes de profundidad 3D, sin recurrir a un escáner láser 3D o un LIDAR, que lá podría ser bastante más costoso. La estructura del documento es: la sección II describe el problema de estudio, la sección III describe el diseño propuesto, las secciones IV y V presenta las pruebas y lospresentan resultados actuales. Finalmente se exponen los trabajos en desarrollo (sección VI) y se presentan las conclusiones (sección VII). II. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA La generación de imágenes de profundidad requiere que se resuelvan tres problemas: (1) calibración de sensores y cámara, (2) generación de modelos geométricos de sensores y cámara, y (3) encontrar las transformaciones geométricas que...