Визуальное сервоуправление для деформируемых объектов с использованием геометрических примитивов и заранее спланированных траекторий

Представлена новая техника жесткого выравнивания перспективной камеры с деформациями нежесткого объекта, использующая адаптивный подход визуального сервопривода. В отличие от существующих методов, предлагаемый подход не опирается на какие-либо параметрические или модельные априорные данные о деформации. Предполагая наличие заранее спланированной траектории камеры, наблюдающей за слитно жестким объектом, метод направлен на выравнивание этой траектории во время фазы выполнения, используя только наиболее релевантные ориентиры в качестве априорной информации. Подход не зависит от каких-либо параметрических или непараметрических моделей физики деформации. Он формулируется как задача отслеживания, встроенная в оптимальную схему визуального управления. Этот процесс отслеживания включает в себя визуальный сервопривод геометрических особенностей деформируемого объекта, соединяя этапы планирования и выполнения. Оптимальное визуальное управление определяется с использованием критерия взвешенного метода наименьших квадратов, который минимизирует расстояние между опорными признаками и наблюдаемыми в режиме реального времени. Веса представляют собой зависящие от времени плавные функции, которые кодируют значимость видимых особенностей объекта. Экспериментальные результаты демонстрируют способность метода адаптироваться к различным заранее спланированным траекториям и типам деформаций без необходимости предварительных знаний, а также его устойчивость к шуму при обнаружении признаков на изображении.