Autonomous extrinsic calibration of a depth sensing camera on mobile robots

Abstract

Diese Arbeit präsentiert ein schnelles und autonomes System, um die starre Transformation zwischen der RGB-D-Kamera und einem lokalen Koordinatensystem auf einem mobilen Roboter zu finden. Die Hauptvorteile des Verfahrens gegenüber den herkömmlichen Kalibrierungsverfahren bestehen darin, dass keine spezielles Setup oder irgendein bekanntes Objekt in der Szene benötigt werden. Dies wird erreicht, indem die Roboterbewegung mit einer verfolgung des Kamerapose kombiniert wird. Es wird gezeigt, dass zwei kreisförmige Bewegung und eine Ebenenerkennung ausreichen, um den Roboter in unterschiedlichen Umgebungen die ein Mindestmass an Textur aufweisen, autonom zu kalibrieren. Die vorgestellte Methode wird sowohl in einer Computersimulation als auch in realen Szenarien evaluiert.

This study presents a fast and autonomous system to find the rigid transformation between the RGB-D camera and a local reference frame on a mobile robot. The major advantages of the method over the conventional methods of calibration is that there is no need for a special setup or any known object in the scene. This is achieved by taking advantage of robots motion combined with camera tracking method. It is shown that two circular motion and one plane detection are sufficient to autonomously calibrate the robot in different environments with some minimal texture. The presented method is evaluated with both, computer simulation and in real-life scenarios.