Representation of map and generation of perspective for the mobile robot vision system in building environment.

Abstract

本論文は, 移動ロボットのための地図の表現と, 視野像の生成に関するものである.この地図は, すでに提案したカラーTVカメラを用いる視覚システムのための環境モデルを与えるものである.この地図とTVカメラの画像, およびロボットの走行系から得られる, 累積誤差を含む移動ロボットのおよその推定位置により, ロボットのより正確な自己位置を確認できる.この地図に対する要求は, 1) ロボットの推定位置に基づいて視野像を生成するために, 鉛直方向の情報を含むこと, 2) 複数の廊下や部屋の連なりが表現できること, 3) ドアの開き角が表現できること, である.地図の外部表現はS式様のテキストで与えられる.このテキストは, 次の3つのリストからなる. (a) 建物内環境における対象物を示すプリミティブを定義するリスト, (b) プリミティブのセグメントへの配置を定義し, さらにセグメントの配置を定義するリスト.セグメントは廊下や部屋を表現するものである, (c) ドアの開き角を示すリスト.プリミティブを定義するリストにおいては, 柱プリミティブ, へこみプリミティブ, ドアプリミティブ, 円筒プリミティブが用意されている.これらを形状プリミティブと呼ぶ.また, 長方形色プリミティブと円筒色プリミティブが, 対象物の着色部分を表すのに用意されており, 形状プリミティブの上に配置される.地図からの視野像の生成は, カメラの視野角と地図上におけるロボットの位置と方向を与えることにより, 着色部を示すプリミティブの特徴点をたどり, これを画像平面に射影することで行われる.この射影は台形となる.すでに提案した視覚システムにおける, 実画豫中の色のついた対象物にも台形があてはめられるので, 地図と実画像の問でのマッチングはこれらの台形の間で行うことができる.実験により生成された視野像の例も示す.