基于神经形态视觉测量的未来空间探索任务中鲁棒相对定位方法
计算机视觉与模式识别
2022-10-13 v2
摘要
随着毅力号火星车（Perseverance Rover）在火星表面着陆以及火星直升机机智号（Ingenuity）演示首次地外飞行，空间探索经历了革命性变化。在火星任务期间，毅力号火星车和机智号协同探索火星表面，其中机智号为火星车的安全通行侦察地形信息。因此，确定两个平台之间的相对位姿对该任务的成功至关重要。受此需求驱动，本工作提出了一种基于神经形态视觉测量（NVBMs）与惯性测量融合的鲁棒相对定位系统。神经形态视觉的出现引发了计算机视觉界的范式转变，其独特工作原理表现为由场景中光强变化触发的异步事件。这意味着由于光照不变性，在静态场景中无法获取观测。为规避此限制，在场景中插入高频主动地标以保证一致的事件触发。这些地标被用作显著特征以促进相对定位。我们开发了一种基于高斯混合模型（GMM）的新型事件地标识别算法，用于匹配地标对应关系以构建 NVBMs。所提出的 NVBMs 分别与所提状态估计器——地标跟踪卡尔曼滤波器（LTKF）和平移解耦卡尔曼滤波器（TDKF）——融合，分别用于地标跟踪与相对定位。所提系统在多种实验中进行了测试，在精度和距离上均优于现有最优方法。
引用
@article{arxiv.2206.11541,
title = {A Neuromorphic Vision-Based Measurement for Robust Relative Localization in Future Space Exploration Missions},
author = {Mohammed Salah and Mohammed Chehadah and Muhammed Humais and Mohammed Wahbah and Abdulla Ayyad and Rana Azzam and Lakmal Seneviratne and Yahya Zweiri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.11541},
year = {2022}
}