本文關(guān)鍵詞：單目視覺SLAM車載攝像機(jī)快速位姿估計及景物重構(gòu)

  更多相關(guān)文章： 對極幾何 隨機(jī)抽樣一致 歸一化三點(diǎn)算法 本質(zhì)矩陣分解 視覺同時定位與地圖創(chuàng)建

【摘要】：針對單目視覺同時定位與地圖構(gòu)建(simultaneous localization and mapping,SLAM)應(yīng)用,提出一種快速車載攝像機(jī)位姿估計及景物結(jié)構(gòu)3D重構(gòu)算法。在無具體標(biāo)定物的情況下,利用移動機(jī)器人二自由度運(yùn)動導(dǎo)致攝像機(jī)采集視圖中對應(yīng)極點(diǎn)的特殊性質(zhì),標(biāo)定出真實(shí)攝像機(jī)與虛擬攝像機(jī)間的相對姿態(tài),并利用主動視覺方法進(jìn)一步標(biāo)定出移動機(jī)器人坐標(biāo)系與虛擬攝像機(jī)坐標(biāo)系間的相對位移;構(gòu)造無窮單應(yīng)變換,將真實(shí)視圖中通過SIFT算法得到的假設(shè)歐氏匹配點(diǎn)集轉(zhuǎn)換為對應(yīng)虛擬攝像機(jī)的虛擬假設(shè)歐氏匹配點(diǎn)集,并利用基于RANSAC的歸一化三點(diǎn)算法快速地對本質(zhì)矩陣進(jìn)行估計和分解;利用已觀測到的路標(biāo)三維信息,遞歸地剔除本質(zhì)矩陣分解出的平移量的尺度不確定性,并利用線性三角形法重構(gòu)出景物結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該算法在保證運(yùn)算精度的同時,具有更快的運(yùn)算速度。
【作者單位】： 龍巖學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 對極幾何 隨機(jī)抽樣一致 歸一化三點(diǎn)算法 本質(zhì)矩陣分解 視覺同時定位與地圖創(chuàng)建
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61375084) 山東省自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目(ZR2015QZ08) 福建省自然科學(xué)基金面上資助項(xiàng)目(2015J01268) 福建省教育廳科技計劃資助項(xiàng)目(JK2014049);福建省教育廳中青年教師教育科研資助項(xiàng)目(JA15499,JA14307) 福建省科技廳引導(dǎo)性資助項(xiàng)目(2016H0026) 龍巖學(xué)院百名青年教師攀登計劃資助項(xiàng)目(LQ2013015,LQ2016006);龍巖學(xué)院校級產(chǎn)學(xué)研資助項(xiàng)目(LC2014003)
【分類號】：TP391.41
【正文快照】： 0引言以CCD攝像機(jī)為代表的視覺傳感器能夠提供具有大量程、非接觸式、測量速度快、精度適中等優(yōu)點(diǎn)的視覺信息,將視覺信息引入到移動機(jī)器人控制閉環(huán),可顯著提高工作于非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中機(jī)器人的定位精度,并有效增強(qiáng)機(jī)器人對各類參數(shù)不確定因素和非參數(shù)不確定因素的魯棒性,因此在鎮(zhèn)

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 李寶全;方勇純;張雪波;;基于2D三焦點(diǎn)張量的移動機(jī)器人視覺伺服鎮(zhèn)定控制[J];自動化學(xué)報;2014年12期

2 陳華;王朝立;楊芳;許維東;;基于視覺伺服服非非完整移動機(jī)器人的有限時間飽和鎮(zhèn)定[J];控制理論與應(yīng)用;2012年06期

3 王偉,吳成柯;估計基礎(chǔ)矩陣的六點(diǎn)綜合算法[J];中國科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué);1997年02期

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊元慧;李國棟;吳春富;王小龍;;單目視覺SLAM車載攝像機(jī)快速位姿估計及景物重構(gòu)[J];山東大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版);2016年12期

2 劉陽;王忠立;蔡伯根;聞映紅;;基于單目視覺的移動機(jī)器人伺服鎮(zhèn)定控制[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2016年10期

3 丁夏清;杜卓洋;陸逸卿;劉山;;基于混合勢場的移動機(jī)器人視覺軌跡規(guī)劃[J];浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2016年07期

4 李衛(wèi)成;汪地;宗殿棟;姜海龍;;基于RGBD的機(jī)器人室內(nèi)SLAM與路徑規(guī)劃系統(tǒng)[J];工業(yè)控制計算機(jī);2016年03期

5 陳曦;雷衍;陳華;王亞偉;陳偉旭;;基于視覺伺服的移動機(jī)器人離散型滑模跟蹤控制[J];青島科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年04期

6 于寧波;李元;徐昌;劉景泰;;一種基于RGB-D SLAM的移動機(jī)器人定位和運(yùn)動規(guī)劃與控制方法[J];系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué);2015年07期

7 黎艷;陳武華;;不確定Lur'e系統(tǒng)的魯棒脈沖飽和鎮(zhèn)定[J];數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識;2015年06期

8 陳華;陳怡;王朝立;杜慶輝;陳俊風(fēng);;動態(tài)反饋的一類不確定非完整移動機(jī)器人有限時間鎮(zhèn)定[J];上海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年04期

9 吳春富;唐慶順;謝煌生;周風(fēng)余;;一種新型的本質(zhì)矩陣解析分解算法[J];山東大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版);2014年03期

10 丁世宏;姜月霞;趙德安;林相澤;;輸入飽和情況下農(nóng)用拖拉機(jī)的直線導(dǎo)航控制[J];控制理論與應(yīng)用;2013年10期

【二級參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 CAO Zheng-Cai;YIN Long-Jie;FU Yi-Li;LIU Tian-Long;;基于預(yù)測控制的非完整移動機(jī)器人視覺伺服鎮(zhèn)定(英文)[J];自動化學(xué)報;2013年08期

2 李寶全;方勇純;張雪波;何萬峰;;基于選擇策略的移動機(jī)器人視覺伺服鎮(zhèn)定方法[J];系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué);2012年06期

3 楊芳;王朝立;;基于視覺伺服反饋的不確定非完整動態(tài)移動機(jī)器人的自適應(yīng)鎮(zhèn)定(英文)[J];自動化學(xué)報;2011年07期

4 ;Dynamic feedback robust stabilization of nonholonomic mobile robots based on visual servoing[J];Journal of Control Theory and Applications;2010年02期

5 劉毅;王朝立;李清松;;實(shí)際輸入飽和的一類非完整運(yùn)動學(xué)系統(tǒng)的鎮(zhèn)定[J];控制理論與應(yīng)用;2007年06期

6 馬紅雨,蘇劍波;基于自抗擾控制器的機(jī)器人無標(biāo)定三維手眼協(xié)調(diào)[J];自動化學(xué)報;2004年03期

7 李世華,田玉平;移動小車的有限時間軌跡跟蹤控制[J];東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年01期

8 徐正偉,吳成柯;基于透視投影不變性的空間平面多邊形識別[J];電子學(xué)報;1993年07期

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;Line-feature-based SLAM Algorithm[J];自動化學(xué)報;2006年01期

2 郭劍輝;趙春霞;陸建峰;康亮;;Rao-Blackwellised粒子濾波SLAM的一致性研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2008年23期

3 郭劍輝;趙春霞;石杏喜;;一種改進(jìn)的聯(lián)合相容SLAM數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法[J];儀器儀表學(xué)報;2008年11期

4 郭劍輝;趙春霞;康亮;;SLAM問題中特征相關(guān)性研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2008年06期

5 Mansour Moniri;Claude C.Chibelushi;;A Sensor-based SLAM Algorithm for Camera Tracking in Virtual Studio[J];International Journal of Automation & Computing;2008年02期

6 季秀才;鄭志強(qiáng);張輝;;SLAM問題中機(jī)器人定位誤差分析與控制[J];自動化學(xué)報;2008年03期

7 郭劍輝;趙春霞;;一種新的粒子濾波SLAM算法[J];計算機(jī)研究與發(fā)展;2008年05期

8 周武;趙春霞;;一種改進(jìn)的邊緣粒子濾波SLAM方法[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年S1期

9 丁帥華;陳雄;韓建達(dá);;基于局部子圖匹配的SLAM方法[J];機(jī)器人;2009年04期

10 陳家乾;何衍;蔣靜坪;;添加約束的EKF-SLAM算法[J];科技通報;2009年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;An SLAM algorithm based on improved UKF[A];第24屆中國控制與決策會議論文集[C];2012年

2 Adizul Ahmad;Shoudong Huang;Jianguo Jack Wang;Gamini Dissanayake;;A New State Vector for Range-Only SLAM[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference（CCDC）[C];2011年

3 ;A Hybrid SLAM method for service robots in Indoor Environment[A];中國自動化學(xué)會控制理論專業(yè)委員會B卷[C];2011年

4 Bo He;Tao Zhang;Guijie Liu;;A New SLAM Algorithm Particle Filter-based for Autonomous Underwater Vehicle[A];proceedings of 2010 3rd International Conference on Computer and Electrical Engineering (ICCEE 2010 no.1)[C];2012年

5 ;AUV SLAM and Closed Loop Research in Large Scale Environment[A];2011年全國通信安全學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

6 溫豐;柴曉杰;朱智平;董小明;鄒偉;原魁;;基于新型人工路標(biāo)系統(tǒng)的視覺SLAM算法研究[A];第二十九屆中國控制會議論文集[C];2010年

7 王宇韜;方勇純;;魯棒單目視覺SLAM系統(tǒng)研究[A];中國自動化學(xué)會控制理論專業(yè)委員會C卷[C];2011年

8 李海洋;李洪波;林穎;劉賀平;楊東方;;基于Kinect的SLAM方法[A];2013年中國智能自動化學(xué)術(shù)會議論文集（第五分冊）[C];2013年

9 Jiantong Cheng;Jonghyuk Kim;Zhenyu Jiang;Weihua Zhang;;Tightly Coupled SLAM/GNSS for Land Vehicle Navigation[A];第五屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會論文集-S9 組合導(dǎo)航與導(dǎo)航新方法[C];2014年

10 ;Simultaneous Localization and Map Building Using Constrained State Estimate Algorithm[A];第二十七屆中國控制會議論文集[C];2008年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 肖征榮;好軟件少不了它們[N];電腦報;2003年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 趙一路;人機(jī)交互環(huán)境下的主動SLAM及相關(guān)問題研究[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

2 康軼非;不依賴GPS定位理論及方法研究[D];北京交通大學(xué);2015年

3 王道斌;基于天空偏振光的SLAM方法的研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

4 林睿;基于圖像特征點(diǎn)的移動機(jī)器人立體視覺SLAM研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

5 游弋;SLE相關(guān)候選基因FCRL3，SLAM的SNP分析及其功能研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2008年

6 吳葉斌;基于全景視覺的移動機(jī)器人SLAM方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

7 陳晨;基于Sigma點(diǎn)濾波的移動機(jī)器人同時定位與地圖創(chuàng)建算法的研究[D];北京交通大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 熊斯睿;基于立體全景視覺的移動機(jī)器人3D SLAM研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 王淮卿;基于互聯(lián)網(wǎng)與SLAM的移動機(jī)器人系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 李貴亞;基于立體視覺的機(jī)器人SLAM算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

4 薛永勝;變電站巡檢機(jī)器人SLAM算法及其應(yīng)用研究[D];西南科技大學(xué);2015年

5 趙亮;水下機(jī)器人視覺SLAM方法中的圖像特征點(diǎn)提取技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2014年

6 胡衡;基于單目視覺的SLAM方法研究[D];新疆大學(xué);2015年

7 黃志明;動態(tài)稀疏環(huán)境下移動機(jī)器人SLAM問題研究[D];北京化工大學(xué);2015年

8 趙新哲;基于改進(jìn)粒子濾波的分布式SLAM算法研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2015年

9 李洪臣;單目視覺移動機(jī)器人SLAM方法建模與仿真分析[D];電子科技大學(xué);2014年

10 丁潔瓊;基于RGB-D的SLAM算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

，

本文編號：598188