本文關(guān)鍵詞：目標(biāo)追蹤在視覺SLAM上的應(yīng)用　出處：《北方工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來,得益于光學(xué)設(shè)備的發(fā)展,視覺傳感器廣泛地應(yīng)用于移動(dòng)機(jī)器人等相關(guān)領(lǐng)域。相對于激光,聲吶等其它非視覺傳感器方式,基于視覺的方式能夠獲取相對更加直觀和豐富的信息,而且能給出更高維的位姿描述,因此視覺同時(shí)定位與建圖(Visual SLAM)逐漸成為移動(dòng)機(jī)器人相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。目前關(guān)于視覺SLAM的研究可劃分為間接法與直接法。間接法的主要思路是使用稀疏特征來進(jìn)行場景跟蹤和位姿估計(jì)�，F(xiàn)有的研究表明,此類方法由于利用點(diǎn)特征求解集束調(diào)整(Bundle Adjustment,BA)問題,對點(diǎn)特征提取的魯棒性依賴較高,且具有較大的計(jì)算量。直接法利用像素信息,通過優(yōu)化幀間的測量誤差進(jìn)行場景跟蹤與運(yùn)動(dòng)估計(jì)。相對于間接法,直接法避免了特征點(diǎn)的檢測、描述和匹配,并能夠提供半稀疏或稠密的點(diǎn)云結(jié)構(gòu)。在這種研究背景影響下,近期研究開始以直接或半直接的方式來求解SLAM問題。但直接法在某種程度上依賴于圖像校正,并且相對較大的相機(jī)運(yùn)動(dòng)會(huì)影響到測量誤差,而影響場景重建的效果�；谏鲜鲇懻�,我們發(fā)現(xiàn)在近期研究中,場景跟蹤與位姿估計(jì)及后續(xù)工作交叉性較大,某種程度上,跟蹤方式?jīng)Q定了定位與建圖的有效性。本課題的研究思路是將場景跟蹤與后端獨(dú)立求解,這樣以來有效地避免對特征點(diǎn)的過度依賴,同時(shí)又提高了重建的速度。具體研究內(nèi)容如下:首先,提出使用核函數(shù)的跟蹤方法進(jìn)行獨(dú)立的場景跟蹤�；诤说姆椒ㄓ泻芎玫姆诸愋Ч�,對梯度變化較小或含少量紋理的區(qū)域同樣具有很好的分辨能力。因此,本文研究中,將興趣區(qū)作為待追目標(biāo)實(shí)現(xiàn)場景的局部連續(xù)追蹤,即利用場景的局部信息作為路標(biāo),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對場景局部軌跡劃分。此種方式一方面可以有效處理追蹤丟失問題,另一方面可為場景提供一種非全局描述手段。其次,本文研究思路為視覺SLAM后端提供了一種適應(yīng)性更廣的應(yīng)用框架,傳統(tǒng)的間接法和直接法都可以納入該框架范疇。具體來講,通過獨(dú)立的局部場景追蹤,可利用點(diǎn)特征求解SLAM后端。同理,基于幀間測量誤差的直接法也能夠采取我們的方案。最后,本課題以一種半直接方法對上述思路進(jìn)行了驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1328809