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Mehrzeitfenster-fusionslösung

Mehrzeitfenster-Fusion ist eine erweiterte Funktion zur Lösung der Persistenz von Mega-Erlebnissen in komplexen Lichtumgebungen. Durch den Aufbau eines Atlas, der verschiedene Tageszeiten abdeckt, kann das System Störungen der visuellen Merkmale durch Tages- und Nachtwechsel sowie saisonale Veränderungen überwinden und so jederzeit eine präzise Ortung auf Zentimeterbasis gewährleisten.

Kernherausforderungen

Mega basiert hauptsächlich auf visuellen Umgebungsmerkmalen für die Ortung. Obwohl der Algorithmus für Licht- und Saisonveränderungen optimiert wurde, können drastische Lichtunterschiede zwischen Tag und Nacht zu grundlegenden Veränderungen der visuellen Merkmale an einem Ort führen. Daher führen Karten, die nur zu einem einzigen Zeitpunkt (z.B. nur tagsüber) erfasst wurden, in anderen Zeiträumen (z.B. nachts) oft zu Ortungsfehlern, da die Merkmale zu stark abweichen.

Lösungsansatz

Um das Problem der Allwetterortung zu lösen, bietet die Mega-Plattform Mehrzeitfenster-Datenfusionsfähigkeiten. Durch die Fusion von Daten verschiedener Zeiträume in der Cloud wird die Anpassungsfähigkeit des Systems an Lichtveränderungen weiter verbessert.

Funktionsweise

  1. Mehrzeitfenster-Erfassung: Für dieselbe physische Szene werden Daten unter repräsentativen Lichtbedingungen (z.B. Tag, Nacht) separat erfasst.
  2. Cloud-Datenfusion: Alle erfassten Daten werden in die Mega-Cloud hochgeladen, wo der Cloud-Service diese automatisch verarbeitet. Durch Merkmalsfusionsoptimierung wird eine Kartendatenbank mit verschiedenen Zeitfenstern erstellt.
  3. Automatische Zuordnung und Ortung: Während der Anwendungsausführung sucht das System basierend auf den von der Kamera erfassten Echtzeit-Merkmalen automatisch in der fusionierten Kartendatenbank nach der Karte, die den aktuellen Lichtbedingungen am besten entspricht, und gibt die Pose des Bildes in der Karte zurück.

Best practices

Für optimale Fusionsergebnisse sollten folgende Erfassungsstandards eingehalten werden:

  • Abdeckung kritischer Zeitfenster: Mindestens ein "Tages"- und ein "Nacht"-Datensatz. Bei Szenen mit extremen Lichtwechseln (z.B. Plätze mit festgelegter Beleuchtung) wird empfohlen, zusätzlich "vor Einschalten" und "nach Einschalten" zu erfassen.
  • Pfadkonsistenz: Trotz Erfassung zu verschiedenen Zeiten sollten Erfassungspfad und Aufnahmewinkel möglichst identisch bleiben. Dies erleichtert die Merkmalsausrichtung und Fusion in der Cloud.

Implementierungsablauf

Zur Aktivierung der Mehrzeitfenster-Fusionsortung ist ein spezifischer Erfassungs- und Konfigurationsworkflow erforderlich.

  1. Erfassungsplanung

    Bewertung der Lichtveränderungen im Szenario zur Bestimmung der benötigten Zeitfensterkombinationen

    • Basis-Kombination: Ein Tagesdatensatz + ein Nachtdatensatz (empfohlen nach vollständiger Straßenbeleuchtung)
    • Erweiterte Kombination: Bei besonderen Lichtverhältnissen und hohem Besucheraufkommen in der Dämmerung kann ein zusätzlicher Dämmerungsdatensatz aufgenommen werden

  2. Datenerfassung

    Bei der Erfassung jedes Zeitfensters müssen Erfassungspfad und Aufnahmewinkel möglichst identisch sein. Beispiel: Bei Tageserfassung entlang der Straßenmittellinie von Süd nach Nord sollte dieser Pfad nachts beibehalten werden. Dies hilft der Cloud bei der effizienteren Berechnung geometrischer Beziehungen zwischen Karten verschiedener Zeitfenster und verbessert die Kartenausrichtung erheblich.

    Vor Beginn der Mehrzeitfenster-Erfassung ist erforderlich:

  3. Kartenerstellung

  4. Kartierungsergebnisse prüfen

    Nach Abschluss der Kartierung können Ergebnisse einschließlich Erfassungsroute und Raummodell eingesehen werden:

    Tipp

  5. Ortung testen

Wichtig

Erneute Erinnerung: Bei der Erfassung jedes Zeitfensters müssen Erfassungspfad und Aufnahmewinkel möglichst identisch sein. Dies erleichtert der Cloud die effiziente Berechnung räumlicher Beziehungen zwischen Teilbereichen und verbessert die Kartenausrichtungsgenauigkeit.

Tipp

Mehrzeitfenster-Karten sind optimiert fusioniert und exakt ausgerichtet. Annotationen müssen nur einmal platziert werden.