得益于人工智能的迅速發(fā)展,移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)廣泛應(yīng)用于生活與工業(yè)領(lǐng)域,其卓越的表現(xiàn),使其成為多個(gè)領(lǐng)域不可或缺的部分,定位問題則是移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域中最為重要和基礎(chǔ)的問題,定位是指對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人位置與姿態(tài)的估計(jì)。目前基于視覺的移動(dòng)機(jī)器人定位方法發(fā)展迅速,其中將單目視覺與慣性測(cè)量單元（Inertial Measurement Unit,IMU）融合的定位方式可以有效解決單目視覺定位過程中的尺度不確定問題和慣性導(dǎo)航中的累積漂移問題,將系統(tǒng)魯棒性增強(qiáng),同時(shí)滿足高精度的定位需求。因此本文將采用基于單目視覺與慣性融合的方式對(duì)移動(dòng)機(jī)器人定位算法進(jìn)行研究。首先,概述了基于視覺融合定位方式的研究背景與研究現(xiàn)狀。并對(duì)單目視覺融合IMU的理論基礎(chǔ)進(jìn)行了介紹,其中包括相機(jī)的成像模型、定位過程中坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系以及基本的視覺定位建圖流程等。然后,對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人的位姿估計(jì)問題,給出了一種單目融合IMU的定位方法,在該算法的視覺前端采用Harris角點(diǎn)進(jìn)行特征提取,KLT光流法進(jìn)行特征跟蹤,慣性單元的前端則采用預(yù)積分方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,經(jīng)過聯(lián)合初始化,在后端通過基于緊耦合的滑動(dòng)窗口非線性優(yōu)化過程,估計(jì)出移動(dòng)機(jī)器人的位姿信息。經(jīng)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

移動(dòng)機(jī)器人模型

圖 2-1 理想針孔成像模型據(jù)三角形相似關(guān)系，有：CCCCxx fzyy fz 式表示三維空間點(diǎn)P與其成像平面點(diǎn)P 的數(shù)學(xué)關(guān)系，同時(shí)也展示與圖像坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。計(jì)算機(jī)圖像處理中，需要通過采樣和量化，將相機(jī)傳感器獲得的信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字化的像素信息。圖像坐標(biāo)系到像素坐標(biāo)系-2 所示：

圖 2-1 理想針孔成像模型關(guān)系，有：CCCCxx fzyy fz 間點(diǎn)P與其成像平面點(diǎn)P 的數(shù)學(xué)關(guān)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。理中，需要通過采樣和量化，將相機(jī)應(yīng)的數(shù)字化的像素信息。圖像坐標(biāo)系

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]2018年國(guó)外慣性技術(shù)發(fā)展與回顧[J]. 薛連莉,戴敏,葛悅濤,陳少春.  飛航導(dǎo)彈. 2019(04)
[2]單目視覺同步定位與地圖創(chuàng)建方法綜述[J]. 顧照鵬,劉宏.  智能系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2015(04)
[3]基于視覺的機(jī)器人抓取系統(tǒng)應(yīng)用研究綜述[J]. 夏群峰,彭勇剛.  機(jī)電工程. 2014(06)

博士論文
[1]基于單目視覺的同時(shí)定位與地圖重建算法研究[D]. 孟旭炯.浙江大學(xué) 2010

碩士論文
[1]基于單目視覺與IMU結(jié)合的SLAM技術(shù)研究[D]. 李建禹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于視覺和慣性的移動(dòng)機(jī)器人室內(nèi)定位算法研究和實(shí)現(xiàn)[D]. 杜義龍.西南交通大學(xué) 2018
[3]基于ROS的慣性導(dǎo)航和視覺信息融合的移動(dòng)機(jī)器人定位研究[D]. 王德智.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[4]視覺/慣性組合相對(duì)導(dǎo)航算法及物理仿真研究[D]. 曾占魁.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3444516