UNav：一种面向盲人和低视力人群、不依赖基础设施的基于视觉的导航系统
计算机视觉与模式识别
2022-11-21 v1
摘要
基于视觉的定位方法如今支撑着从机器人到辅助技术等诸多应用场景中新兴的导航流程。与基于传感器的方案相比，基于视觉的定位不需要预装的传感器基础设施，后者成本高昂、耗时，且/或往往难以大规模部署。在此，我们针对一个特定用例提出一种新颖的基于视觉的定位流程：为盲人和低视力终端用户提供导航支持。给定终端用户通过移动应用拍摄的查询图像，该流程利用视觉地点识别(VPR)算法在目标空间的参考图像数据库中查找相似图像。这些相似图像的地理位置被用于下游任务：采用加权平均法估计终端用户位置，以及采用透视-n-点(PnP)算法估计终端用户朝向。此外，该系统实现Dijkstra算法，基于包含行程起点与终点的可导航地图计算最短路径。用于定位与导航的拓扑度量地图通过定制图形用户界面构建，该界面将基于图像序列重建的3D稀疏地图投影到对应的先验2D楼层平面图上。用于建图的序列图像可在预建图步骤中采集，或通过公共数据库/公民科学获取。该端到端系统可安装于任何带摄像头且托管定制移动应用、可访问互联网的设备上。为评估，建图与定位在复杂的医院环境中进行了测试。评估结果表明，在不知晓相机内参(如焦距)的情况下，我们的系统可实现平均误差小于1米的定位。
引用
@article{arxiv.2209.11336,
title = {UNav: An Infrastructure-Independent Vision-Based Navigation System for People with Blindness and Low vision},
author = {Anbang Yang and Mahya Beheshti and Todd E Hudson and Rajesh Vedanthan and Wachara Riewpaiboon and Pattanasak Mongkolwat and Chen Feng and John-Ross Rizzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.11336},
year = {2022}
}