Monocular Visual Odometry for Underwater Navigation

Abstract

I denne masteroppgaven foreslår vi en visuell odometri algorime for undervannsnavigasjon ved hjelp av et monokulært kamera. Vi dekker de matematiske konseptene som trengs for å estimere kamerabevegelse fra påafølgende bilder, i tillegg til teknikker som øker nøyaktigheten til bevegelsesestimatene og som reduserer den beregningsmessige byrden for å finne dem. Deretter beskriver vi hvordan man kan implementere den foreslåtte algoritmen ved hjelp av disse konseptene og teknikkene. Til slutt evaluerer vi ytelsen til algoritmen på utvalgte video serier, og vi diskuterer hva som kan gjøres for å forbedre robustheten og beregningsytelsen dens ytterligere.

In this thesis we propose a visual odometry algorithm for underwater navigation using a monocular camera. We cover the main mathematical concepts needed in order to estimate camera motion from consecutive images, as well as techniques that increase the accuracy of the motion estimates and reduce the computational burden of obtaining them. We then describe how to implement the proposed algorithm using these concepts and techniques. Finally, we evaluate the performance of the proposed algorithm on selected underwater video sequences, and we discuss what could be done in order to improve its robustness and computational performance further.