Relative pose estimation of known rigid objects using a novel approach to high-level PMD-/CCD- sensor data fusion with regard to applications in space

Relative Lagebestimmung bekannter fester Objekte unter Verwendung eines neuen Ansatzes zur anwendungsnahen Sensordatenfusion einer PMD- und CCD-Kamera hinsichtlich ihrer Anwendungen im Weltraum

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-103918
  • In this work, a novel method for estimating the relative pose of a known object is presented, which relies on an application-specific data fusion process. A PMD-sensor in conjunction with a CCD-sensor is used to perform the pose estimation. Furthermore, the work provides a method for extending the measurement range of the PMD sensor along with the necessary calibration methodology. Finally, extensive measurements on a very accurate Rendezvous and Docking testbed are made to evaluate the performance, what includes a detailed discussion ofIn this work, a novel method for estimating the relative pose of a known object is presented, which relies on an application-specific data fusion process. A PMD-sensor in conjunction with a CCD-sensor is used to perform the pose estimation. Furthermore, the work provides a method for extending the measurement range of the PMD sensor along with the necessary calibration methodology. Finally, extensive measurements on a very accurate Rendezvous and Docking testbed are made to evaluate the performance, what includes a detailed discussion of lighting conditions.show moreshow less
  • In der Arbeit wird eine neuartige Methode zur Bestimmung der relativen Lage eines bekannten Objektes vorgestellt, welche auf einem anwendungsspezifischen Datenfusionsprozess basiert. Dabei wird ein PMD-Sensor zusammen mit einem CCD-Sensor benutzt, um die Lagebestimmung vorzunehmen. Darüber hinaus liefert die Arbeit eine Methode, den Messbereich des PMD-Sensors zu erhöhen zusammen mit der notwendigen Kalibrierungsmethoden. Schließlich werden detailierte und weitreichende Messungen aus einer sehr genauen Rendezvous und Docking-TestanlageIn der Arbeit wird eine neuartige Methode zur Bestimmung der relativen Lage eines bekannten Objektes vorgestellt, welche auf einem anwendungsspezifischen Datenfusionsprozess basiert. Dabei wird ein PMD-Sensor zusammen mit einem CCD-Sensor benutzt, um die Lagebestimmung vorzunehmen. Darüber hinaus liefert die Arbeit eine Methode, den Messbereich des PMD-Sensors zu erhöhen zusammen mit der notwendigen Kalibrierungsmethoden. Schließlich werden detailierte und weitreichende Messungen aus einer sehr genauen Rendezvous und Docking-Testanlage gemacht, um die Leistungsfähigkeit des Algorithmus zu demonstrieren, was auch eine detaillierte Behandung der Beleuchtungsbedingungen einschließt.show moreshow less

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Metadaten
Author: Tristan TzschichholzORCiDGND
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-103918
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Fakultät für Mathematik und Informatik
Faculties:Fakultät für Mathematik und Informatik / Institut für Informatik
Referee:Prof. Dr. Klaus Schilling, Prof. Dr. Hubert Roth
Date of final exam:2014/09/24
Language:English
ISSN:1868-7474
Year of Completion:2014
Series (Serial Number):Würzburger Forschungsberichte in Robotik und Telematik (8)
ISBN:978-3-923959-95-2
Sonstige beteiligte Institutionen:DLR
Dewey Decimal Classification:0 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke / 00 Informatik, Wissen, Systeme / 006 Spezielle Computerverfahren
GND Keyword:Bildverarbeitung; Raumfahrt; Sensor
Tag:Image Processing; PMD; data fusion; phase unwrapping; pose estimation; rendezvous and docking
CCS-Classification:J. Computer Applications / J.2 PHYSICAL SCIENCES AND ENGINEERING / Aerospace
MSC-Classification:68-XX COMPUTER SCIENCE (For papers involving machine computations and programs in a specific mathematical area, see Section {04 in that areag 68-00 General reference works (handbooks, dictionaries, bibliographies, etc.) / 68Uxx Computing methodologies and applications / 68U10 Image processing
PACS-Classification:80.00.00 INTERDISCIPLINARY PHYSICS AND RELATED AREAS OF SCIENCE AND TECHNOLOGY / 89.00.00 Other areas of applied and interdisciplinary physics / 89.90.+n Other topics in areas of applied and interdisciplinary physics (restricted to new topics in section 89)
Release Date:2014/11/20
Licence (German):License LogoCC BY-NC-SA: Creative-Commons-Lizenz: Namensnennung, Nicht kommerziell, Weitergabe unter gleichen Bedingungen