Visual Odometry Based on Omnidirectional Images

We propose a method for visual odometry using optical flow with a single omnidirectional (catadioptric) camera. We show how omnidirectional images can be used to perform optical flow, discussing the basis of optical flow and some restrictions needed to it and how unwarp these images. In special we describe how to unwarp omnidirectional images to Bird’s eye view, that correspond to scaled orthographic views of the ground plane. Catadioptric images facilitate landmark based odometry, since landmarks remain visible for longer time, as opposed to a small field-of-view standard camera. Also, providing adequate representations to support visual odometry with a fast processing time. We perform tests to measure robustness and performance of our approach with analysis of the data acquired. Keywords— Visual Odometry, Optical Flow, Catadioptric Images. Resumo— Neste trabalho propomos um método de odometria visual, empregando fluxo óptico, com um imagens omnidirecionais. Mostramos que imagens omnidirecionais podem ser usadas para realizar fluxo óptico, discutindo fluxo óptico e algumas restrições necessárias para realizar tal tarefa, em especial como retificar imagens catadiópticas para um tipo específico de vista denominado Bird’s eye view que corresponde a uma escala de visão ortográfica do terreno. Imagens omnidirecionais facilitam a odometria baseada em marcos, uma vez que estes marcos se mantém visiveis por mais tempo neste tipo de imagem, diferentemente de cameras padrões que apresentam um pequeno campo de visão. Além disso, este tipo de imagem fornece uma representação adequada para odometria visual com baixo custo computacional. Testes foram realizados para medir a robustez e desempenho da técnica desenvolvida com relação aos dados adquiridos. Keywords— Odometria Visual, Fluxo óptico, Imagens Catadiopticas