Modelo de Cuaternión Dual de Forma Cerrada para la Corrección de Deriva en Circuitos TLS

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Geodésica
• Visión por Computadora
• Robótica

Sus antecedentes:

• La adquisición de datos de nubes de puntos 3D mediante escaneo láser es rápida pero propensa a errores de registro.
• Los errores acumulados conducen a deriva e inconsistencias globales en las reconstrucciones 3D.
• Los modelos existentes de corrección de deriva distribuyen los errores a lo largo de las trayectorias cerradas.

Objetivo del estudio:

• Presentar un novedoso modelo de corrección de deriva para nubes de puntos 3D.
• Abordar las inconsistencias globales causadas por errores de registro en el escaneo láser.
• Mejorar la precisión y eficiencia de la reconstrucción 3D en trayectorias cerradas.

Principales métodos:

• Desarrollo de un modelo de corrección de deriva basado en la interpolación lineal de cuaterniones duales.
• Refinamiento simultáneo de rotaciones y traslaciones en trayectorias cerradas.
• Evitación de cálculos iterativos y descomposición de matrices para mayor eficiencia.

Principales resultados:

• Evaluaciones experimentales en ocho conjuntos de datos de escaneo láser terrestre (TLS).
• Reducción robusta promedio del error del 26% en reconstrucciones 3D.
• Se observó una reducción máxima del error del 41% en circuitos con deriva significativa.

Conclusiones:

• El modelo propuesto basado en cuaterniones duales ofrece una solución eficiente y rápida para la corrección de circuitos de pose.
• El método mejora significativamente la precisión de la pose en trayectorias cerradas, reduciendo las inconsistencias globales.
• La naturaleza independiente del sensor permite la aplicación a varios sistemas de mapeo 3D más allá de TLS.