已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Robust and Unbiased Estimation of Robot Pose and Pipe Diameter for Natural Gas Pipeline Inspection Using 3D Time-of-Flight (ToF) Sensors

管道(软件) 计算机科学 姿势 人工智能 实时计算 程序设计语言
作者
Hoa‐Hung Nguyen,Jae-Hyun Park,Jae‐Jun Kim,Kwanghyun Yoo,Dong‐Kyu Kim,Han‐You Jeong
出处
期刊:Applied sciences [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:15 (4): 2105-2105 被引量:2
标识
DOI:10.3390/app15042105
摘要

The estimation of robot pose and pipe diameter is an essential task for reliable in-line inspection (ILI) operations and the accurate assessment of pipeline attributes. This paper addresses the problem of robot pose and pipe diameter estimation for natural gas pipelines based on 3D time-of-flight (ToF) sensors. To tackle this challenge, we model the problem as a non-linear least-squares optimization that fits 3D ToF sensor measurements in its local coordinates to an elliptic cylindrical model of the pipe inner surface. We identify and prove that the canonical ellipse-based estimation method (C-EPD), which uses a canonical residual function, suffers from bias in diameter estimation due to its asymmetry to depth errors. To overcome this limitation, we propose the robust and unbiased estimation of pose and diameter (RU-EPD) approach, which employs a novel error-based residual function. The proposed function is symmetric to depth errors, effectively reducing estimation bias. Extensive numerical simulations and prototype pipeline experiments demonstrate that RU-EPD outperforms C-EPD, achieving an at least six times lower estimation bias and a 2.5 times smaller estimation error range in pipe diameter and about a 2 times smaller estimation error range in pose estimation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
李健应助英俊大树采纳,获得10
1秒前
神勇的筝完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
2秒前
4秒前
不能说的秘密完成签到,获得积分10
6秒前
天天快乐应助June采纳,获得10
6秒前
墨小菊发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
今后应助Yy采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.3应助小杰采纳,获得10
10秒前
11秒前
天晴应助随风沙ZYX采纳,获得10
11秒前
酷波er应助随风沙ZYX采纳,获得10
11秒前
星辰大海应助冷傲平灵采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.4应助随风沙ZYX采纳,获得10
12秒前
爆米花应助随风沙ZYX采纳,获得10
12秒前
科研通AI2S应助随风沙ZYX采纳,获得10
12秒前
研友_VZG7GZ应助随风沙ZYX采纳,获得10
12秒前
英俊的铭应助随风沙ZYX采纳,获得10
12秒前
深情安青应助随风沙ZYX采纳,获得10
12秒前
烟花应助随风沙ZYX采纳,获得10
12秒前
星辰大海应助随风沙ZYX采纳,获得10
12秒前
13秒前
ZTong发布了新的文献求助10
13秒前
英俊大树完成签到,获得积分10
13秒前
星之梦Nayo发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
xl完成签到,获得积分10
16秒前
英俊大树发布了新的文献求助10
17秒前
科研通AI6.4应助随风沙ZYX采纳,获得10
18秒前
科研通AI6.4应助随风沙ZYX采纳,获得10
18秒前
小二郎应助随风沙ZYX采纳,获得10
19秒前
Owen应助随风沙ZYX采纳,获得10
19秒前
科目三应助随风沙ZYX采纳,获得10
19秒前
科研通AI6.4应助随风沙ZYX采纳,获得10
19秒前
LLLLLL应助随风沙ZYX采纳,获得10
19秒前
molihuakai应助随风沙ZYX采纳,获得10
19秒前
科研通AI2S应助随风沙ZYX采纳,获得10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7391265
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8997446
关于积分的说明 19148277
捐赠科研通 7027853
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3229064
关于科研通互助平台的介绍 2391305
邀请新用户注册赠送积分活动 2210434