Accurate and Real-Time 3-D Tracking for the Following Robots by Fusing Vision and Ultrasonar Information

计算机视觉 人工智能 扩展卡尔曼滤波器 稳健性(进化) 计算机科学 超声波传感器 机器人 传感器融合 跟踪系统 卡尔曼滤波器 单目视觉 声学 生物化学 基因 物理 化学
作者
Mengmeng Wang,Yong Liu,Daobilige Su,Yufan Liao,Lei Shi,Jinhong Xu,Jaime Valls Miró
出处
期刊:IEEE-ASME Transactions on Mechatronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:23 (3): 997-1006 被引量:47
标识
DOI:10.1109/tmech.2018.2820172
摘要

Acquiring the accurate three-dimensional (3-D) position of a target person around a robot provides valuable information that is applicable to a wide range of robotic tasks, especially for promoting the intelligent manufacturing processes of industries. This paper presents a real-time robotic 3-D human tracking system that combines a monocular camera with an ultrasonic sensor by an extended Kalman filter (EKF). The proposed system consists of three submodules: a monocular camera sensor tracking module, an ultrasonic sensor tracking module, and the multisensor fusion algorithm. An improved visual tracking algorithm is presented to provide 2-D partial location estimation. The algorithm is designed to overcome severe occlusions, scale variation, target missing, and achieve robust redetection. The scale accuracy is further enhanced by the estimated 3-D information. An ultrasonic sensor array is employed to provide the range information from the target person to the robot, and time of flight is used for the 2-D partial location estimation. EKF is adopted to sequentially process multiple, heterogeneous measurements arriving in an asynchronous order from the vision sensor, and the ultrasonic sensor separately. In the experiments, the proposed tracking system is tested in both a simulation platform and actual mobile robot for various indoor and outdoor scenes. The experimental results show the persuasive performance of the 3-D tracking system in terms of both the accuracy and robustness.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
狂飙的小蜗牛完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
萧水白应助上官靖采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
memory完成签到,获得积分10
4秒前
lcy完成签到 ,获得积分10
5秒前
11发布了新的文献求助10
5秒前
高产赛鹌鹑完成签到,获得积分10
5秒前
李爱国应助王崇然采纳,获得10
6秒前
完美世界应助王崇然采纳,获得10
6秒前
自信寻真发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
赵小熊发布了新的文献求助10
7秒前
Edward发布了新的文献求助10
7秒前
英俊的铭应助ylq采纳,获得10
8秒前
温暖勒发布了新的文献求助10
8秒前
zhoududu完成签到 ,获得积分10
8秒前
丘比特应助行7采纳,获得10
9秒前
9秒前
卷毛小狮子完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
亲爱的融完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
Lucas应助sln采纳,获得10
13秒前
取名真烦完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
苏格拉底的嘲笑完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
kx发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
氧泡泡发布了新的文献求助10
16秒前
小丸子发布了新的文献求助10
16秒前
Edward完成签到,获得积分10
16秒前
祝我好运完成签到 ,获得积分10
16秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 700
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Effective Learning and Mental Wellbeing 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3974712
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3519159
关于积分的说明 11197254
捐赠科研通 3255257
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1797724
邀请新用户注册赠送积分活动 877130
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 806132