Ταυτόχρονη χαρτογράφηση και εκτίμηση θέσης με χρήση δεδομένων από αισθητήρα LiDAR

Βενιανάκης, Αντώνης

dc.contributor.advisor	Grammatikopoulos, Lazaros
dc.contributor.author	Βενιανάκης, Αντώνης
dc.date.accessioned	2025-03-27T12:22:37Z
dc.date.available	2025-03-27T12:22:37Z
dc.date.issued	2025-03-05
dc.identifier.uri	https://polynoe.lib.uniwa.gr/xmlui/handle/11400/8910
dc.description.abstract	Η εργασία αυτή παρουσιάζει μια μελέτη για την ταυτόχρονη χαρτογράφηση και εκτίμηση θέσης με χρήση δεδομένων από αισθητήρα LiDAR. Αρχικά, περιγράφεται η λειτουργία των συστημάτων LiDAR, τα οποία με την εκπομπή παλμών λέιζερ μετρούν αποστάσεις και δημιουργούν τρισδιάστατες απεικονίσεις του περιβάλλοντος. Αναλύεται η διάκριση μεταξύ αισθητήρων 2D και 3D, καθώς και οι διαφορές μεταξύ μηχανικών και συστημάτων στερεάς κατάστασης όσον αφορά τη μέθοδο σάρωσης. Στη συνέχεια, εξετάζονται οι αλγόριθμοι για την ταυτόχρονη εκτίμηση θέσης και δημιουργία χαρτών (SLAM) με βάση τα δεδομένα από αισθητήρες LiDAR. Παρουσιάζονται αρχικά οι πρώτες προσεγγίσεις που βασίζονταν σε φίλτρα Kalman και τεχνικές δειγματοληψίας, ενώ περιγράφεται η εξέλιξη προς λύσεις όπως ο LOAM, που χρησιμοποίησε σημεία ακμών και επιφανειών για την εκτίμηση της κίνησης, και οι νεότερες μέθοδοι που συνδυάζουν τα δεδομένα LiDAR με πρόσθετους αισθητήρες, όπως η μονάδα μέτρησης αδρανειακών μεγεθών (IMU) και οι οπτικές κάμερες. Παρατίθενται τα πλεονεκτήματα της χρήσης του LiDAR, ιδιαίτερα σε συνδυασμό με επιπλέον δεδομένα, που οδηγούν σε βελτιώσεις της ακρίβειας σε περιβάλλοντα με λίγα διακριτά σημεία. Επιπροσθέτως, γίνεται σύγκριση των διαφόρων αλγοριθμικών προσεγγίσεων όσον αφορά το φορτίο επεξεργασίας και την ικανότητα λειτουργίας σε πραγματικό χρόνο. Τέλος, τονίζεται η ανάγκη για απλοποίηση των μεθόδων ώστε να εφαρμόζονται σε συστήματα με περιορισμένους πόρους, με παράδειγμα τον αλγόριθμο KISS-ICP που λειτουργεί με ελάχιστες παραμέτρους. Συνολικά, η μελέτη καταγράφει την εξέλιξη των τεχνικών SLAM με βάση το LiDAR, επισημαίνοντας τα οφέλη, τα μειονεκτήματα και τις προόδους που έχουν σημειωθεί στον τομέα για την υλοποίηση αξιόπιστων εφαρμογών σε αυτόνομες πλατφόρμες	el
dc.format.extent	51	el
dc.language.iso	el	el
dc.publisher	Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές	*
dc.rights.uri	https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.el	*
dc.subject	Αυτόνομα συστήματα	el
dc.subject	Εξαγωγή χαρακτηριστικών σημείων	el
dc.subject	Συγχώνευση αισθητήρων	el
dc.subject	Τρισδιάστατη χαρτογράφηση	el
dc.subject	Ταυτόχρονος προσδιορισμός και χαρτογράφηση (SLAM)	el
dc.subject	LiDAR	el
dc.title	Ταυτόχρονη χαρτογράφηση και εκτίμηση θέσης με χρήση δεδομένων από αισθητήρα LiDAR	el
dc.title.alternative	Simultaneous localization and mapping based on LiDAR sensors	el
dc.type	Διπλωματική εργασία	el
dc.contributor.committee	Krassanakis, Vassilios
dc.contributor.committee	Sfikas, Giorgos
dc.contributor.faculty	Σχολή Μηχανικών	el
dc.contributor.department	Τμήμα Μηχανικών Τοπογραφίας και Γεωπληροφορικής	el
dc.description.abstracttranslated	This thesis presents a study on simultaneous mapping and position estimation using data from LiDAR sensors. In the introduction, the operation of LiDAR devices is described; these devices emit laser pulses to measure distances and create three-dimensional representations of the surroundings. The text distinguishes between 2D and 3D sensors as well as between mechanical sensors and solid-state systems in terms of their scanning methods. Next, the study examines several algorithms for simultaneous localization and mapping (SLAM) based on LiDAR data. Early approaches that used Kalman filters and sampling techniques are outlined, and the progression is discussed, including solutions such as LOAM, which utilized edge and planar features for motion estimation, along with newer methods that combine LiDAR data with additional sensors like inertial measurement units (IMU) and optical cameras. The study highlights the benefits of using LiDAR, especially when combined with extra data, which leads to improvements in accuracy in environments with few distinct features. A comparison of various algorithmic methods is provided, considering processing load and the ability to perform in real time. Finally, the need to simplify techniques for implementation on systems with limited resources is noted, with an example being the KISS-ICP algorithm that operates using a minimal set of parameters. Overall, the study traces the evolution of SLAM techniques based on LiDAR, noting the advantages, drawbacks, and advances made in developing reliable solutions for autonomous platforms.	el

Αρχεία σε αυτό το τεκμήριο

Όνομα:: geo_509130070227.pdf
Μέγεθος:: 1.997Mb
Τύπος:: PDF

Προβολή/Άνοιγμα

Αυτό το τεκμήριο εμφανίζεται στις ακόλουθες συλλογές

Διπλωματικές εργασίες
Διπλωματικές εργασίες τμήματος Μηχανικών Τοπογραφίας και Γεωπληροφορικής

Εμφάνιση απλής εγγραφής

Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές

Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές