Original title: Praktické využití kombinace lidaru a kamery v mobilní robotice
Translated title: Practical use of lidar and camera combination in mobile robotics
Authors: Dobrovolný, Lukáš ; Appel, Martin (referee) ; Adámek, Roman (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2025
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Tato diplomová práce se zabývá optickou kalibrací RGB kamer a termokamer, dále také vzájemnou kalibrací RGB a termokamery s LiDARem. Sloučení dat ze zmíněných senzorů je klíčovou znalostí pro bezpilotní vozidla určená k autonomnímu pohybu v neznámém prostředí. Pro kalibraci vnitřních parametrů kamer se často využívají kalibrační vzory, jako je například šachovnice. V případě termokamery je nutné vzor upravit tak, aby byl viditelný v IR spektru. Sloučení dat z kamer a LiDARu je možné za předpokladu, že známe projekci bodů LiDARu do obrazové roviny kamery, čímž lze určit jejich barevné hodnoty. V této práci jsme testovali metody, pomocí kterých lze získat transformaci mezi souřadnicovým systémem LiDARu a kamery. Dále jsme se zabývali metodou, která pro přepočet bodů v prostoru do obrazové roviny kamery využívá polynom čtvrtého stupně. V poslední části práce je sloučení dat demonstrováno na praktických ukázkách. This thesis focuses on the optical calibration of RGB and thermal cameras, as well as the extrinsic calibration between RGB/thermal cameras and LiDAR sensors. The fusion of data from these sensors is a crucial capability for unmanned vehicles operating autonomously in unknown environments. Intrinsic camera parameters are typically calibrated using known patterns, such as a checkerboard. In the case of thermal cameras, these patterns must be adapted to be visible in the IR spectrum. Data fusion between cameras and LiDAR becomes feasible when the projection of LiDAR points into the camera's image plane is known, allowing for the assignment of corresponding color values. In this work, we tested several methods to estimate the transformation between the LiDAR and camera coordinate systems. Additionally, we examined an approach that employs a fourth-degree polynomial for projecting 3D points into the camera's image plane. The final part of the thesis demonstrates the data fusion process using practical examples.
Keywords: extrinsic calibration; image processing; LiDAR; Matlab; ROS; thermal camera; LiDAR; Matlab; ROS; termokamera; vzájemná kalibrace; zpracování obrazu

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/252447

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-683455


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses