Evaluación del algoritmo de puntos y líneas en un sistema ORB-SLAM de computación paralela

Abstract

El presente trabajo integra el método de ORB-SLAM2 y su extensión de líneas con una tarjeta de procesamiento paralelo de NVIDIA, GeForce GTX 1650 Ti. Con el fin de evaluar su precisión y su comportamiento en tiempo real. Para lograr evaluar el desempeño de ejecución en tiempo real del algoritmo de puntos y líneas para el problema de SLAM para una plataforma de computación paralela, inicialmente fue necesario construir el sistema que integra el método de puntos y líneas en dicha plataforma; luego se especificó el protocolo de pruebas y los indicadores de desempeño de la implementación en la plataforma, y finalmente, se especifica en qué condiciones el sistema de puntos y líneas logra un mejor desempeño en tiempo real. Este documento presenta representa el resultado de un trabajo de estudio y evaluación que buscó tener como resultado un análisis profundo de un algoritmo de puntos y líneas en una tarjeta de computación paralela, preferiblemente, la tarjeta NVIDIA Jetson Nano. Inicialmente el documento presenta una investigación sobre el funcionamiento del algoritmo madre de estos sistemas, el denominado ORB-SLAM2, el cual a su vez es una versión mejorada de código abierto de ORB-SLAM, este documento expone el método en el que el algoritmo procesa las imágenes y encuentra las marcas sobre la imagen con las que realiza todo su funcionamiento. Posteriormente, en esta misma sección, el documento se enfoca en la forma del procesamiento de la imagen para lograr una adecuada extracción de línea para posteriormente hacer la validación y la integración de las líneas con el sistema de puntos ORB. En la siguiente sección del documento, se presenta la forma de instalación del algoritmo PL-SLAM dentro de una tarjeta de computación paralela con sistema operativo Ubuntu 18.04. En ella se definen todas las dependencias y librerías necesarias para que el algoritmo funcione correctamente, además se muestra la forma correcta de instalar el sistema incluyendo las que se encuentran obsoletas para el sistema operativo mencionado. En el capítulo 4, se definen las secuencias con las que el algoritmo será ejecutado con el fin de hacer una evaluación comparable con las que se han encontrado en la literatura; dentro de él se muestran las secuencias y se hace una breve descripción de cada una de ellas. Finalmente, en el capítulo 5, se hace un análisis de los resultados obtenidos de la ejecución del algoritmo con las trayectorias previamente mencionadas. Inicialmente se muestran tablas que presentan el rendimiento del sistema en todas las ejecuciones que se hicieron para cada trayectoria. Después se hace una comparación de la precisión del algoritmo con otros y de la velocidad del mismo algoritmo probado en otro sistema.