SLAM visual con cámaras RGB-D basado en optimización de grafo de poses

Abstract

En este trabajo abordamos el problema de localización y mapeo simultáneo (SLAM) utilizando únicamente información obtenida mediante una cámara RGB-D. El objetivo principal es desarrollar un sistema SLAM capaz de estimar la trayectoria completa del sensor y generar una representación 3D consistente del entorno en tiempo real. Para lograr este objetivo, el sistema se basa en un método de estimación del movimiento del sensor a partir de información de profundidad densa y en técnicas de reconocimiento de lugares a partir de características visuales. A partir de estos algoritmos, se extraen restricciones espaciales entre fotogramas cuidadosamente seleccionados. Con estas restricciones espaciales se construye un grafo de poses, empleado para inferir la trayectoria más verosímil. El sistema se ha diseñado para ejecutarse en dos hilos paralelos: uno para el seguimiento y el otro para la construcción de la representación consistente. El sistema se evalúa en conjuntos de datos públicamente accesible, alcanzando una precisión comparable a sistemas de SLAM del estado del arte. Además, el hilo de seguimiento se ejecuta a una frecuencia de 60 Hz en un ordenador portátil de prestaciones modestas. También se realizan pruebas en situaciones más realistas, procesando observaciones adquiridas mientras se movía el sensor por dos entornos de interiores distintos.