Ontwikkeling van een draagbaar sensorplatform voor 3D-kaartopbouw in gebouwen

Abstract

3D-perceptie is een technologie in volle evolutie, met verscheidene toepassingen zoals virtual en augmented reality, gaming, automatisatie, lokalisatie en kaartopbouw. Voor het robuust en nauwkeurig opbouwen van 3D-modellen van omgevingen, combineren probabilistische kaartopbouwtechnieken de data van verschillende sensoren. Beschikbare commerciële systemen zijn hiervoor momenteel nog erg duur en geven geen software vrij. Het doel van deze thesis is het ontwerpen en implementeren van een draagbaar 3D-sensorplatform voor kaartopbouw van gebouwen. Het ontwerp is gebaseerd op een 2D-laserscanner die roteert rond een tweede rotatieas, niet loodrecht op het 2D-scanvlak, om een 3D-puntenwolk te bekomen. Met behulp van opensource software uit ROS-bibliotheken kan van de 2D-scans een 3D-puntenwolk en een 3Dkaart gemaakt worden. Omdat het platform draagbaar moet zijn, stuurt een kleine, relatief zuinige Raspberry Pi 3 de stappenmotor aan. Ze neemt ook de rotatiepositie op door een combinatie van een encoder en haar eigen stappen en slaat de 2D-scans op in het beschikbaar geheugen. Met deze opgeslagen data wordt achteraf op een systeem met meer rekenkracht een 3D-puntenwolk gegenereerd.