本文關(guān)鍵詞：基于點(diǎn)線綜合特征的雙目視覺SLAM方法

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【摘要】：同步定位與地圖構(gòu)建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)是機(jī)器人領(lǐng)域中一大關(guān)鍵技術(shù),具有廣泛的應(yīng)用前景。由于視覺傳感器的獨(dú)特優(yōu)勢,視覺SLAM成為近幾年的研究熱點(diǎn)。點(diǎn)特征是視覺SLAM中最廣泛使用的特征,在特征提取、匹配和表示上都比較成熟。然而點(diǎn)特征對于環(huán)境依賴較大,在紋理缺失等場景中表現(xiàn)不佳。在人造的結(jié)構(gòu)化環(huán)境中,存在著豐富的線特征,與圖像中的點(diǎn)特征起到了信息互補(bǔ)的作用。同時(shí)線特征是一種更高層次的特征,利用線段特征構(gòu)建的環(huán)境地圖具有更直觀的幾何信息。本文利用從雙目相機(jī)圖像中提取得到的點(diǎn)特征和線特征,提出一種基于點(diǎn)線綜合特征的視覺SLAM方法,可用于在室內(nèi)室外環(huán)境的機(jī)器人定位與姿態(tài)估計(jì)。本文的主要研究成果包括:1.對線特征的提取、匹配過程進(jìn)行改進(jìn),以提高前端中數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的正確率。其中提取部分對圖像中割裂的線段進(jìn)行合并,匹配部分采用勻速度模型和Liang-Barsky線段裁剪算法對相機(jī)觀測進(jìn)行預(yù)測。2.后端優(yōu)化中,綜合利用點(diǎn)、線特征構(gòu)建圖模型,并采用正交表示參數(shù)化空間直線,推倒相應(yīng)的雅克比矩陣的解析形式。3.設(shè)計(jì)并構(gòu)建了一套完整的統(tǒng)一的綜合點(diǎn)線特征的SLAM系統(tǒng),包括雙目匹配、幀間匹配、局部構(gòu)圖,以及基于點(diǎn)線特征的閉環(huán)檢測。實(shí)驗(yàn)表明,該系統(tǒng)具有良好地定位精度和地圖重構(gòu)精度。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.41;TP242

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉浩敏;章國鋒;鮑虎軍;;基于單目視覺的同時(shí)定位與地圖構(gòu)建方法綜述[J];計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào);2016年06期

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本文編號：1287536