2019 Fiscal Year Annual Research Report
3D reconstruction of environmental information using acoustic camera mounted on unmanned underwater robot in extreme underwater environment
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19K21547
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
池 勇勲 中央大学, 理工学部, 助教 (90823766)
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2019-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 音響カメラ / 水中ロボット / SLAM / 極限環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，福島第一原子力発電所の原子炉のような人間が直接入れない極限水中環境を想定し，遠隔操作による無人水中建設機械などの無人ロボット（以下，水中ロボット）を利用した作業効率を向上させるために，音響カメラの計測情報を用いた周囲環境に対する密な3次元情報復元システムの構築を目的とする．本研究では，水中ロボットのアームに搭載された1台の音響カメラから取得した多視点の音響画像列の情報を融合し3次元情報を復元するアプローチで検討を進めた．2018年度に確立した静止状態における水中環境の密な3次元マッピング手法に続き，2019年度は音響カメラの6自由度の位置・姿勢パラメータ（移動軌跡）も同時に同定可能とした，水中ポーズグラフSLAM（simultaneous localization mapping）パラダイムを新たに構築した．具体的には，異なる位置での静止状態において生成された複数の局所3次元地図間の位置合わせを実行した後，グラフ最適化を行うことにより，より広い環境における高密度かつ高精度な3次元水中情報復元を実現した．また，大量の3次元環境情報を効率良く表現するため，八分木構造を採用しテータを軽量化した．上記の研究内容に対して，先行研究で開発したシミュレータを用いた検証を実施した後，大型水槽の中で音響カメラARIS EXPLORER 3000から撮影した実機データを用いて手法の有効性を検証した．以上の研究成果に関して，学会発表を行った後，トップレベル査読付国際論文誌へ内容を投稿した．
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Research Products
(3 results)
