Developing a Multi-rotor UAV-based Hardware-Software System for Spatial Navigation and Monitoring Using a Modified Algorithm of Visual Odometry

В настоящей работе представлен программно-аппаратный комплекс на базе беспилотного летательного аппарата мультироторного типа, ориентированный на мониторинг пространства и поиск человеческих лиц. Программный комплекс разработан на основе алгоритма полупрямой визуальной одометрии. Полупрямой подход избавляет от трудностей, связанных с ресурсоемким извлечением контрольных точек, и в то же время представляет собой надёжный метод с точки зрения оценки движения. Алгоритм оперирует непосредственно интенсивностью пикселей, что в результате дает субпиксельную точность при обработке больших объемов кадров. Вероятностный метод отображения, в явном виде распознающий аномальные измерения для оценки трехмерных координат точки, приводит к уменьшению количества аномальных измерений, и повышению как качества измерений, так и их надежности. Такая оценка передвижения кадров повышает надежность в случаях монотонной, повторяющейся или высоко частной текстуры. Этот алгоритм неявно прямой визуальной одометрии. В работе приведено сравнение этого алгоритма с другим популярным алгоритмом визуальной одометрии. Кроме того, в работе рассмотрены различные подходы к патрулированию пространства, и приведены результаты компьютерной реализации этих походов