基于SLAM的視覺(jué)室內(nèi)定位算法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-27 14:10
近年來(lái),人們對(duì)于娛樂(lè)生活的需求逐步提升,基于位置的服務(wù)也被越來(lái)越多的科研學(xué)者和公司關(guān)注,如智能推薦、導(dǎo)航、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Agumented Reality,AR)等,而如何確定用戶位置是所有后續(xù)服務(wù)的基礎(chǔ)。在室外,有成熟的全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)可以使用,但是在復(fù)雜多變的室內(nèi)環(huán)境下,GPS定位精度不足,有時(shí)甚至?xí)?因此多種新的室內(nèi)定位技術(shù)被提出。隨著攝像頭在手機(jī)等終端設(shè)備和各種室內(nèi)場(chǎng)景中的普及,用戶完全可以通過(guò)拍攝的室內(nèi)照片獲得自身位置。同時(shí),因?yàn)橐曈X(jué)定位具有高精度和無(wú)需布施額外設(shè)備等優(yōu)點(diǎn),基于視覺(jué)的室內(nèi)定位算法成為很多室內(nèi)應(yīng)用的首選方案。本文以數(shù)字圖像處理、深度學(xué)習(xí)、多視圖幾何及三維重建等理論為基礎(chǔ),將語(yǔ)義識(shí)別、同時(shí)定位與建圖(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)技術(shù)與定位算法相結(jié)合。首先,本文討論了 SLAM技術(shù)以及基于視覺(jué)的室內(nèi)定位技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。其次,本文研究了視覺(jué)定位和SLAM技術(shù)的相關(guān)基礎(chǔ)理論。此外,本文在數(shù)據(jù)庫(kù)建立、圖像匹配兩個(gè)方面對(duì)傳統(tǒng)算法的一些不足,進(jìn)行了如下研究...
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 SLAM技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.2.2 視覺(jué)定位在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第2章 視覺(jué)室內(nèi)定位與SLAM相關(guān)理論分析
2.1 相機(jī)模型分析
2.1.1 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換原理
2.1.2 相機(jī)的小孔成像模型
2.1.3 深度相機(jī)配準(zhǔn)
2.2 圖像特征提取算法
2.2.1 GIST特征點(diǎn)提取
2.2.2 SURF特征點(diǎn)提取
2.2.3 ORB特征點(diǎn)提取
2.3 SLAM系統(tǒng)框架分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 融合語(yǔ)義與幾何信息的SLAM算法
3.1 SLAM系統(tǒng)構(gòu)建
3.1.1 SLAM系統(tǒng)前端
3.1.2 SLAM系統(tǒng)后端
3.1.3 SLAM系統(tǒng)回環(huán)檢測(cè)
3.1.4 SLAM系統(tǒng)建圖
3.2 融合語(yǔ)義與幾何信息的SLAM算法
3.2.1 語(yǔ)義檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)框架
3.2.2 當(dāng)使用基于多視角幾何的動(dòng)態(tài)點(diǎn)檢測(cè)
3.2.3 融合語(yǔ)義與幾何信息的視覺(jué)前端
3.3 系統(tǒng)性能分析
3.3.1 相機(jī)姿態(tài)結(jié)果分析
3.3.2 基于SLAM的室內(nèi)三維模型建立結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于SLAM的視覺(jué)定位算法研究
4.1 視覺(jué)室內(nèi)定位系統(tǒng)框架分析
4.2 融合圖像和點(diǎn)云信息的離線數(shù)據(jù)庫(kù)建立
4.2.1 基于相機(jī)位姿的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)
4.2.2 基于圖像相似性的關(guān)鍵圖像提取
4.3 基于改進(jìn)圖像數(shù)據(jù)庫(kù)的在線定位算法
4.3.1 基于GIST和SURF的兩步匹配
4.3.2 基于EPnP的用戶位姿求解
4.4 系統(tǒng)性能分析
4.4.1 離線數(shù)據(jù)庫(kù)建立性能分析
4.4.2 定位方法性能分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向場(chǎng)景變化的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)同時(shí)定位與地圖構(gòu)建[J]. 史殿習(xí),童哲航,楊紹武,張擁軍,易曉東. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2018(12)
[2]移動(dòng)機(jī)器人RGB-D視覺(jué)SLAM算法[J]. 陳?ài)?郭宇翔,高天嘯,宮清源,張軍國(guó). 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]RGB-D SLAM綜述[J]. 王旒軍,陳家斌,余歡,朱匯申. 導(dǎo)航定位與授時(shí). 2017(06)
[4]基于深度學(xué)習(xí)的視覺(jué)SLAM綜述[J]. 趙洋,劉國(guó)良,田國(guó)會(huì),羅勇,王梓任,張威,李軍偉. 機(jī)器人. 2017(06)
[5]基于單目視覺(jué)的同時(shí)定位與建圖算法研究綜述[J]. 朱凱,劉華峰,夏青元. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2018(01)
本文編號(hào):3665597
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 SLAM技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.2.2 視覺(jué)定位在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第2章 視覺(jué)室內(nèi)定位與SLAM相關(guān)理論分析
2.1 相機(jī)模型分析
2.1.1 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換原理
2.1.2 相機(jī)的小孔成像模型
2.1.3 深度相機(jī)配準(zhǔn)
2.2 圖像特征提取算法
2.2.1 GIST特征點(diǎn)提取
2.2.2 SURF特征點(diǎn)提取
2.2.3 ORB特征點(diǎn)提取
2.3 SLAM系統(tǒng)框架分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 融合語(yǔ)義與幾何信息的SLAM算法
3.1 SLAM系統(tǒng)構(gòu)建
3.1.1 SLAM系統(tǒng)前端
3.1.2 SLAM系統(tǒng)后端
3.1.3 SLAM系統(tǒng)回環(huán)檢測(cè)
3.1.4 SLAM系統(tǒng)建圖
3.2 融合語(yǔ)義與幾何信息的SLAM算法
3.2.1 語(yǔ)義檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)框架
3.2.2 當(dāng)使用基于多視角幾何的動(dòng)態(tài)點(diǎn)檢測(cè)
3.2.3 融合語(yǔ)義與幾何信息的視覺(jué)前端
3.3 系統(tǒng)性能分析
3.3.1 相機(jī)姿態(tài)結(jié)果分析
3.3.2 基于SLAM的室內(nèi)三維模型建立結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于SLAM的視覺(jué)定位算法研究
4.1 視覺(jué)室內(nèi)定位系統(tǒng)框架分析
4.2 融合圖像和點(diǎn)云信息的離線數(shù)據(jù)庫(kù)建立
4.2.1 基于相機(jī)位姿的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)
4.2.2 基于圖像相似性的關(guān)鍵圖像提取
4.3 基于改進(jìn)圖像數(shù)據(jù)庫(kù)的在線定位算法
4.3.1 基于GIST和SURF的兩步匹配
4.3.2 基于EPnP的用戶位姿求解
4.4 系統(tǒng)性能分析
4.4.1 離線數(shù)據(jù)庫(kù)建立性能分析
4.4.2 定位方法性能分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向場(chǎng)景變化的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)同時(shí)定位與地圖構(gòu)建[J]. 史殿習(xí),童哲航,楊紹武,張擁軍,易曉東. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2018(12)
[2]移動(dòng)機(jī)器人RGB-D視覺(jué)SLAM算法[J]. 陳?ài)?郭宇翔,高天嘯,宮清源,張軍國(guó). 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]RGB-D SLAM綜述[J]. 王旒軍,陳家斌,余歡,朱匯申. 導(dǎo)航定位與授時(shí). 2017(06)
[4]基于深度學(xué)習(xí)的視覺(jué)SLAM綜述[J]. 趙洋,劉國(guó)良,田國(guó)會(huì),羅勇,王梓任,張威,李軍偉. 機(jī)器人. 2017(06)
[5]基于單目視覺(jué)的同時(shí)定位與建圖算法研究綜述[J]. 朱凱,劉華峰,夏青元. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2018(01)
本文編號(hào):3665597
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/shengwushengchang/3665597.html
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