相比于傳統(tǒng)的激光、紅外傳感器,視覺(jué)傳感器不僅價(jià)格低廉,而且采集的數(shù)據(jù)信息更豐富�；趫D優(yōu)化的視覺(jué)SLAM技術(shù)成為機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)之一。在視覺(jué)SLAM技術(shù)中,通過(guò)相鄰幀間圖像的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)信息計(jì)算機(jī)器人位姿,會(huì)使得前一時(shí)刻的累積誤差不可避免的傳遞到后一時(shí)刻,導(dǎo)致機(jī)器人位姿發(fā)生漂移,最終無(wú)法構(gòu)建全局一致的軌跡和地圖。引入閉環(huán)檢測(cè)模塊會(huì)對(duì)機(jī)器人的位姿增加一個(gè)額外的約束,能夠極大程度的消除機(jī)器人位姿的累積誤差,得到全局一致的軌跡和地圖。本文對(duì)SLAM技術(shù)中閉環(huán)檢測(cè)模塊進(jìn)行深入研究,針對(duì)目前主流的基于詞袋模型的閉環(huán)檢測(cè)中存在離線訓(xùn)練特征耗時(shí)長(zhǎng),單詞本加載緩慢,在用離散的單詞表征圖像時(shí)沒(méi)有考慮到數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)信息,導(dǎo)致可能出現(xiàn)閉環(huán)誤判的問(wèn)題,提出了一種基于粒子群優(yōu)化算法的SLAM閉環(huán)檢測(cè)方法,并且提出“直方圖降維”策略對(duì)圖像關(guān)鍵信息壓縮,得到圖像的魯棒描述子作為粒子群優(yōu)化算法的尋優(yōu)模型,進(jìn)一步提高了算法的收斂速度和可靠性。本文主要工作如下:（1）深入研究了 RGB-D傳感器的成像原理和數(shù)據(jù)采集過(guò)程,通過(guò)對(duì)彩色攝像頭與深度攝像頭的標(biāo)定,獲取到Kinect相機(jī)內(nèi)外參數(shù)模型,為后續(xù)圖像特征匹配、位姿估計(jì)等... 

【文章來(lái)源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ＳＬＡＭ技術(shù)在Ｇｏｏｇｌｅ無(wú)人車和Ｔａｎｇｏ中應(yīng)用??

劃等方面取得了比較突出的成果；中國(guó)科學(xué)研究院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所的ＣＡＳＩＡ－１通??過(guò)激光測(cè)距儀和單目攝像頭協(xié)調(diào)完成自主路徑規(guī)劃和智能避障等功能。其中Ｃｙｂｅｒ??Ｔｉｇｇｏ無(wú)人駕駛汽車和ＴＩＭＲ智能車如圖１．２所示。另外國(guó)內(nèi)我們所熟知的大疆無(wú)人??機(jī)采用的就是雙目攝像＋超聲波探測(cè)的避障技術(shù)，在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域ＳＬＡＭ是最為核心的??技術(shù)。??（ａ）?Ｃｙｂｅｒ?Ｔｉｇｇｏ無(wú)人車?（ｂ）清華ＴＨＭＲ無(wú)人車??圖１．２?ＳＬＡＭ技術(shù)在國(guó)內(nèi)無(wú)人車的應(yīng)用??綜上所述，閉環(huán)檢測(cè)是ＳＬＡＭ領(lǐng)域最關(guān)鍵的技術(shù)之一，在ＳＬＡＭ中應(yīng)用閉環(huán)檢??測(cè)己得到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的認(rèn)可與實(shí)驗(yàn)論證，但是ＳＬＡＭ在運(yùn)行過(guò)程中不可避免的會(huì)受??到來(lái)自外界的干擾，現(xiàn)有系統(tǒng)的魯棒性往往不能令人滿意。根據(jù)閉環(huán)檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)，??本文研究了圖像的特征點(diǎn)的提取與檢測(cè)、圖像魯棒描述子方法，隨后提出一種基于粒??子群優(yōu)化算法的閉環(huán)檢測(cè)，以提高閉環(huán)檢測(cè)的準(zhǔn)確性和高效性。??４??

運(yùn)行過(guò)程中若采用相機(jī)作為傳感器，稱之為“視覺(jué)ＳＬＡＭ”。事實(shí)上，ＳＬＡＭ技術(shù)就??是根據(jù)一幀一幀圖像之間的關(guān)聯(lián)信息去估計(jì)相機(jī)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程以及周圍的環(huán)境情況。??一個(gè)完整的ＳＬＡＭ系統(tǒng)可以分為以下五個(gè)模塊，如下圖２．１所示。??傳感器數(shù)據(jù)?前端?后端?輸出結(jié)果??．圖像?一？？視覺(jué)里程計(jì)?一？？濾波器?一＾?？軌跡??？點(diǎn)云?Ｉ?Ｖ０?．圖優(yōu)化?？地圖??Ｉ?ｋ?????閉環(huán)檢測(cè)????Ｌｏｏｐ?Ｃｌｏｓｕｒｅ??圖２．１?整體視覺(jué)ＳＬＡＭ流程圖??ＳＬＡＭ系統(tǒng)各個(gè)模塊的具體任務(wù)：??（１）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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