基于双目视觉的地图创建与导航方法研究

发布时间：2023-04-21 01:43

　　现代制造业企业面临多变的产品需求和高昂的人力成本所带来的挑战,因此企业的生产模式向柔性化和智能化生产模式方向转变。由自动引导车(Automated guided vehicle,AGV)构成的物流运输体系在智能制造中占有重要的地位,对物流效率和物流成本有着至关深刻的影响。分布式的多智能体组织结构为应对生产规模日益增大带来的挑战提供了一条解决途径,然而对小车单体的智能化程度也提出了更高的要求。本文以单体小车为研究对象,针对其导航中的地图创建和路径规划等关键技术展开了研究,所做的工作如下。首先设计了导航系统的总体框架,分析了框架当中各个模块的内涵与相互关系。通过对应用场景的需求分析,确定了各个模块的技术方案,对相关技术方案的基础理论进行了分析、推导和介绍。一张能够反映外界环境的地图是进行导航的基础,本文研究了基于双目立体视觉的地图创建方法。详细分析了双目立体匹配的基本原理,设计了一套立体匹配算法,并在GPU设备上实现了该算法,在数据集上对算法的精度和速度进行了测试。研究了一套基于ORBSLAM2的双目视觉稠密地图创建方案,在关键帧位姿处插入生成的点云以创建连续且稠密的地图。在数据集上和真实...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状分析
        1.2.1 引导技术研究现状
        1.2.2 立体视觉研究现状
        1.2.3 路径规划研究现状
    1.3 本文主要工作及章节安排
2 总体框架与技术路线
    2.1 导航系统分析
    2.2 定位方法基本原理
    2.3 环境建模方法
    2.4 并行计算
    2.5 本章小结
3 基于双目立体视觉的地图创建
    3.1 双目立体视觉概述
        3.1.1 双目相机模型
        3.1.2 立体匹配约束条件
        3.1.3 立体匹配算法原理
    3.2 双目立体匹配
        3.2.1 代价计算
        3.2.2 代价聚合
        3.2.3 视差计算
        3.2.4 后处理
    3.3 基于CPU+GPU异构计算平台的算法实现
    3.4 实验结果及分析
        3.4.1 立体匹配算法测试
        3.4.2 数据集建图实验
        3.4.3 真实环境建图实验
    3.5 本章小结
4 基于并行遗传算法的路径规划
    4.1 遗传算法概述
        4.1.1 遗传算法的特点
        4.1.2 经典遗传算法的流程
    4.2 粗粒度并行遗传算法的实现
        4.2.1 路径的编码
        4.2.2 初始种群的生成
        4.2.3 适应度函数
        4.2.4 遗传操作
        4.2.5 个体迁移
        4.2.6 算法终止
    4.3 实验结果及分析
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
    A.攻读硕士学位期间参加的科研项目及得奖情况
    B.学位论文数据集
致谢



本文编号：3795576