隨著計算機視覺和人工智能技術的快速發(fā)展,智能移動機器人逐漸應用到社會各行各業(yè)中,基于視覺的同時定位與建圖（Simultaneous localization and Mapping,SLAM）技術是移動機器人完成智能化的核心技術,受到了學術界和工業(yè)界研究者的廣泛關注。目前視覺SLAM系統(tǒng)主要是基于靜態(tài)簡單環(huán)境的研究,在室內(nèi)復雜環(huán)境機器人應用中,由于多運動目標、光照等因素影響,系統(tǒng)性能受到嚴重干擾,導致機器人的定位精度和構圖效果達不到要求。并且大多數(shù)的SLAM系統(tǒng)不具備語義信息,導致構建的地圖不直觀,不能很好地應用于交互系統(tǒng)與導航系統(tǒng)。針對這些問題,本文將從以下幾點設計視覺SLAM系統(tǒng)。（1）基于動態(tài)物體檢測的視覺SLAM系統(tǒng)定位模塊設計與實現(xiàn):視覺SLAM系統(tǒng)缺乏動態(tài)信息處理問題,導致系統(tǒng)在復雜環(huán)境下的位姿估計和地圖構建精度變差。本文詳細分析了基于光流的動態(tài)信息檢測算法,并引入到視覺SLAM系統(tǒng)解決復雜環(huán)境定位,實驗表明,基于動態(tài)信息檢測的視覺SLAM系統(tǒng)定位算法能夠顯著提高SLAM系統(tǒng)的定位精度。（2）基于特征融合目標檢測網(wǎng)絡（Feature Fusion Detection Net... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 視覺SLAM國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要工作與章節(jié)安排
        1.3.1 論文主要工作
        1.3.2 論文章節(jié)安排
第二章 復雜場景下視覺SLAM系統(tǒng)分析
    2.1 相機
        2.1.1 RGB-D相機
        2.1.2 Kinect V2 相機
        2.1.3 針孔相機模型
    2.2 相機標定
        2.2.1 相機畸變模型
        2.2.2相機標定實驗
    2.3 視覺SLAM系統(tǒng)原理
        2.3.1 視覺SLAM系統(tǒng)數(shù)學模型
        2.3.2 視覺SLAM系統(tǒng)基本框架
    2.4 ORB-SLAM2 視覺SLAM系統(tǒng)分析
    2.5 復雜場景下視覺SLAM系統(tǒng)方案
        2.5.1 復雜場景下視覺SLAM系統(tǒng)特點
        2.5.2 復雜場景下視覺SLAM系統(tǒng)方案
    2.6 本章小結
第三章 復雜場景下視覺里程計設計與實現(xiàn)
    3.1 復雜場景下視覺定位問題分析
    3.2 基于光流的動態(tài)物體檢測算法
        3.2.1 特征點跟蹤
        3.2.2 動態(tài)特征點判定
    3.3 視覺里程計流程設計與實現(xiàn)
    3.4 定位模塊實現(xiàn)
        3.4.1 特征點提取
        3.4.2 動態(tài)特征點的剔除
        3.4.3 特征匹配及篩選
        3.4.4 相機位姿的計算
        3.4.5 關鍵幀的選擇
    3.5 視覺里程計定位測試
    3.6 本章小結
第四章 語義地圖模塊設計與實現(xiàn)
    4.1 目標檢測現(xiàn)狀分析
    4.2 基于特征融合的目標檢測網(wǎng)絡設計
SSD網(wǎng)絡分析">        4.2.1 Mobilenet_SSD網(wǎng)絡分析
        4.2.2 網(wǎng)絡結構設計
        4.2.3 網(wǎng)絡訓練與測試
    4.3 目標檢測模塊實現(xiàn)
    4.4 目標檢測模塊測試
    4.5 本章小結
第五章 復雜場景下語義地圖模塊設計
    5.1 復雜場景下地圖構建模塊分析
    5.2 復雜場景下語義地圖模塊設計
        5.2.1 單幀點云的生成
        5.2.2 點云的拼接與濾波
        5.2.3 Octomap生成
        5.2.4 3D語義信息的獲取
    5.3 地圖構建模塊測試
    5.4 本章小結
第六章 視覺SLAM系統(tǒng)測試與分析
    6.1 測試平臺與環(huán)境
        6.1.1 硬件平臺
        6.1.2 軟件平臺
        6.1.3 測試數(shù)據(jù)集
        6.1.4 評價指標
    6.2 SLAM系統(tǒng)定位測試
        6.2.1 數(shù)據(jù)集測試
        6.2.2 真實場景測試
    6.3 SLAM系統(tǒng)語義地圖測試
        6.3.1 語義信息的獲取
        6.3.2 OctoMap地圖
    6.4 本章小結
第七章 全文總結與展望
    7.1 全文總結
    7.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]室內(nèi)定位技術及應用綜述[J]. 趙銳,鐘榜,朱祖禮,馬樂,姚金飛.  電子科技. 2014(03)

碩士論文
[1]室外環(huán)境下基于雙目立體視覺的同時定位與建圖[D]. 樊俊杰.中國科學技術大學 2016



本文編號：3055983