基于特征稀疏策略的室内机器人SLAM研究
本文关键词:基于特征稀疏策略的室内机器人SLAM研究 出处:《计算机工程与应用》2017年16期 论文类型:期刊论文
【摘要】:针对室内环境下的移动机器人的定位问题,研究了一种能够适应空间狭小、特征点密集的复杂环境的双目视觉SLAM方法。该方法以EKF-SLAM方法为基础,引入了一种特征点稀疏性控制机制,该机制对地图库中的特征点同时在位置空间和特征空间进行分布密度限制,克服了因特征点快速上升而导致的庞大的计算量问题,提高了数据关联的准确性。此外,降低了SIFT矢量的维数以降低计算量,且在左右试图的特征匹配中,引入了多个约束条件,以提高匹配的准确性。最终实验结果表明,方法能够实现特征点分布的均匀性,且在定位精度满足要求的前提下缩短定位时间。
[Abstract]:Localization problem for mobile robot in indoor environments, a method to adapt to the space is narrow, the binocular vision SLAM method of complex feature points dense. This method is based on the EKF-SLAM method, introduced a feature point sparse control mechanism, the mechanism of the feature points in the library and map in the position space and the characteristics of space distribution density limit, overcome the huge computation problem caused by the rapid rise of feature points, improve the accuracy of data association. In addition, reduces the dimension of the SIFT vector to reduce the amount of computation, and in trying to match features, the introduction of a number of constraints, in order to improve the matching the final accuracy. The experimental results show that the method can realize the uniform distribution of feature points, and the positioning accuracy meets the requirements under the premise to reduce the positioning time.
【作者单位】: 哈尔滨工程大学自动化学院;哈尔滨工程大学经济管理学院;
【基金】:国家自然科学基金(No.51409053,No.61175089) 黑龙江省自然基金(No.E201414)
【分类号】:TP242;TP391.41
【正文快照】: 1引言同时定位与地图创建问题(Simultaneous Localiza-tion and Mapping—SLAM)已成为移动机器人研究的核心问题,2000年以来,基于视觉传感器的SLAM问题逐渐兴起[1-3],许多国内外学者借助SIFT或其他图像不变特征,开展了视觉SLAM问题研究[4-6]。目前研究SLAM的方法主要有:扩展卡
【参考文献】
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1 柯明星;吕晶;童凯翔;朱明;;基于扩展卡尔曼滤波的动态协同定位算法[J];导航定位学报;2016年01期
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【二级参考文献】
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7 郭剑辉;赵春霞;;一种新的粒子滤波SLAM算法[J];计算机研究与发展;2008年05期
8 周武;赵春霞;;一种改进的边缘粒子滤波SLAM方法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年S1期
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10 陈家乾;何衍;蒋静坪;;添加约束的EKF-SLAM算法[J];科技通报;2009年04期
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2 Adizul Ahmad;Shoudong Huang;Jianguo Jack Wang;Gamini Dissanayake;;A New State Vector for Range-Only SLAM[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
3 ;A Hybrid SLAM method for service robots in Indoor Environment[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
4 Bo He;Tao Zhang;Guijie Liu;;A New SLAM Algorithm Particle Filter-based for Autonomous Underwater Vehicle[A];proceedings of 2010 3rd International Conference on Computer and Electrical Engineering (ICCEE 2010 no.1)[C];2012年
5 ;AUV SLAM and Closed Loop Research in Large Scale Environment[A];2011年全国通信安全学术会议论文集[C];2011年
6 温丰;柴晓杰;朱智平;董小明;邹伟;原魁;;基于新型人工路标系统的视觉SLAM算法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 王宇韬;方勇纯;;鲁棒单目视觉SLAM系统研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
8 李海洋;李洪波;林颖;刘贺平;杨东方;;基于Kinect的SLAM方法[A];2013年中国智能自动化学术会议论文集(第五分册)[C];2013年
9 Jiantong Cheng;Jonghyuk Kim;Zhenyu Jiang;Weihua Zhang;;Tightly Coupled SLAM/GNSS for Land Vehicle Navigation[A];第五届中国卫星导航学术年会论文集-S9 组合导航与导航新方法[C];2014年
10 ;Simultaneous Localization and Map Building Using Constrained State Estimate Algorithm[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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7 林睿;基于图像特征点的移动机器人立体视觉SLAM研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
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8 赵新哲;基于改进粒子滤波的分布式SLAM算法研究[D];北京工业大学;2015年
9 李洪臣;单目视觉移动机器人SLAM方法建模与仿真分析[D];电子科技大学;2014年
10 丁洁琼;基于RGB-D的SLAM算法研究[D];西安电子科技大学;2014年
,本文编号:1435633
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