Monokulare visuelle Odometrie auf einem autonomen Miniaturschiff

Abstract

Diese Arbeit befasst sich mit einem monokularen visuellen Odomometrie-Verfahren für autonome Schiffe. In dieser Arbeit ist der Kontext ein autonomes Miniaturschiff. Das Verfahren nimmt eine Inertial-Measurement-Unit (IMU) zu Hilfe. In der Arbeit wird das verwendete Verfahren erklärt. Um das Verfahren zu testen, wird ein Softwareentwurf vorgestellt, der das Verfahren auf dem Miniaturschiff implementiert. Bei ersten Tests hat sich heraus gestellt, dass das verwendete Verfahren teilweise noch sehr experimentell ist. Daher wurden in dieser Arbeit Anpassungen und Erweiterungen, teilweise unter Zuhilfenahme des Autors des Verfahrens, gemacht. Das Verfahren konnte unter diesen Anpassungen auf die Qualität der ermittelten Positionen und der dafür benötigte Rechenzeit getestet werden. Die Rechenleistung auf dem Miniaturschiff ist ausreichend. Die Bestimmung der Bewegungsrichtung funktioniert mit einer Genauigkeit von bis zu 10°. Die Bestimmung der Bewegungslänge funktioniert hingegen nicht. Diese Arbeit versucht die Gründe dafür zu analysieren. Im Ausblick wird eine Verbesserung vorgeschlagen.

This thesis concerns a monocular visual odomometry method for autonomous ships. In this work the context is an autonomous miniature ship. The method uses an Inertial-Measurement-Unit (IMU). The used method is explained. To test the method a software design is presented which implements the method on the miniature ship. During first tests it turned out that the used method is partly still very experimental. Therefore, in this thesis adjustments and extensions were made, partly with the help of the author of the method. The procedure could be tested under these modifications regarding the quality of the determined positions and the required computing time. The computing power on the miniature ship is sufficient. The determination of the direction of movement works with an accuracy of up to 10°. The determination of the length of movement, however, does not work. This work tries to analyse the reasons for this. In the outlook an improvement is proposed.