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3D registration of aerial and ground robots for disaster response: An evaluation of features, descriptors, and transformation estimation

  • Global registration of heterogeneous ground and aerial mapping data is a challenging task. This is especially difficult in disaster response scenarios when we have no prior information on the environment and cannot assume the regular order of man-made environments or meaningful semantic cues. In this work we extensively evaluate different approaches to globally register UGV generated 3D point-cloud data from LiDAR sensors with UAV generated point-cloud maps from vision sensors. The approaches are realizations of different selections for: a) local features: key-points or segments; b) descriptors: FPFH, SHOT, or ESF; and c) transformation estimations: RANSAC or FGR. Additionally, we compare the results against standard approaches like applying ICP after a good prior transformation has been given. The evaluation criteria include the distance which a UGV needs to travel to successfully localize, the registration error, and the computational cost. In this context, we report our findings on effectively performing the task on two new Search and Rescue datasets. Our results have the potential to help the community take informed decisions when registering point-cloud maps from ground robots to those from aerial robots.

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Verfasserangaben:Abel Gawel, Renaud Dubé, Hartmut Surmann, Juan Nieto, Roland Siegwart, Cesar Cadena
DOI:https://doi.org/10.1109/SSRR.2017.8088136
ISBN:978-1-5386-3923-8
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):SSRR 2017. The 15th IEEE International Symposium on Safety, Security and Rescue Robotics. Oct 11-13, 2017, Shanghai, China
Verlag:IEEE
Verlagsort:Piscataway, NJ
Herausgeber: IEEE International Symposium on Safety, Security and Rescue Robotics <Schanghai>, Institute of Electrical and Electronics Engineers
Dokumentart:Konferenzveröffentlichung
Sprache:Englisch
Datum der Veröffentlichung (online):22.12.2018
Jahr der Erstveröffentlichung:2017
Veröffentlichende Institution:Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen
Datum der Freischaltung:30.01.2019
Erste Seite:27
Letzte Seite:34
Fachbereiche / Institute:Fachbereiche / Informatik und Kommunikation
Lizenz (Deutsch):License LogoEs gilt das Urheberrechtsgesetz

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