Разработка и тестирование опытного образца технологии локализации в пространстве для программного комплекса навигации в дополненной реальности . (заключительный)

Отчет 125 стр., 62 иллюстрации, 28 библиографических ссылок, 7 таблиц, 9 приложений. визуальная локализация, дополненная реальность, ar-навигация, компьютерное зрение. Целью работы являлась разработка и тестирование прототипа технологии пространственной локализации для программного комплекса навигации в дополненной реальности, способной функционировать автономно на устройствах с ограниченными вычислительными ресурсами. В ходе НИОКР разработаны алгоритмы локализации для маркерного и безмаркерного методов, создана архитектура базы данных с применением графовой оптимизации, сформирован конвейер подготовки данных (включая сканирование и 3D-реконструкцию) и разработано приложение для проведения испытаний. Тестирование подтвердило достижение параметров Технического задания: для маркерного метода точность (Precision) составила 0.93–0.96 (норматив 0.90), полнота (Recall) – 0.87–0.90 (норматив 0.85); для безмаркерного метода ошибка позиции – 0.28 м (норматив 0.30), ошибка угла – 5.25° (норматив 15°), R@1 – 0.84 (норматив 0.80), Repeatability – 0.35 (норматив 0.30), Match Score – 0.57 (норматив 0.30). Технология прошла успешное пилотирование на 10 реальных площадках (включая КРК «Измайловский Кремль», форум «Технопром», ПМЭФ, НМИЦ Кулакова, Музеон, Сокольники и др.). Рекомендуется использование разработанной технологии для создания систем AR-навигации в закрытых помещениях и сложных пространствах (промышленные объекты, медицинские учреждения, музеи, выставочные центры, офисы), где GPS недоступен, а также для интеграции в сторонние приложения в виде SDK. Областью применения являются системы навигации в дополненной реальности, робототехника, промышленность, культура, туризм, городская среда. Работа направлена на импортозамещение зарубежных технологий, создание конкурентоспособного отечественного продукта и повышение технологической независимости. Дальнейшее развитие объекта исследования предполагает создание SDK для интеграции модуля локализации в сторонние приложения, а также расширение функционала для поддержки городской среды и более сложных сценариев использования. В результате выполнения НИОКР зарегистрирована программы для ЭВМ: (2024) Модуль для определения положения камеры, основываясь на выделенных характерных точках в 2D-маркере, а также поданы 3 программы для ЭВМ: Программный модуль клиентской части приложения навигации в дополненной реальности в оффлайн режиме с функцией пространственной локализации на основе визуальных данных; Программный модуль для валидации и применения моделей визуальной локализации на основе методов компьютерного зрения и анализа облака точек, включающий клиентскую часть, сервер для графовой оптимизации базы данных и сервер для матчинга дескрипторов; Программа для управления алгоритмом гибридного построения маршрутов и локализации в многоуровневых пространствах для навигационного приложения. Все поставленные задачи были выполнены в полном объеме в соответствии с Техническим заданием и Календарным планом.