基于RGB-D图像的三维同步定位与建图研究

发布时间：2019-04-11 09:02

【摘要】：针对移动机器人三维同步定位与建图过程中机器人位姿误差累积问题,提出了一种位姿全局优化方法提高机器人定位精度和建图质量。该方法在帧到帧配准模型的视觉里程计的基础上,通过基于图像匹配的闭环检测来增加机器人位姿间的约束,在构建位姿图过程中采用局部回环结合随机大回环策略提高位姿优化效率,最后采用g2o(general graph optimization)算法对机器人位姿进行全局优化。此外,提出了一种关键帧选取方法,以减少系统计算资源及内存空间的消耗。实验结果表明,该方法在运动轨迹3.96 m的情况下均方根误差仅为8.7 mm,并能准确构建出室内场景的三维地图。
[Abstract]:Aiming at the problem of robot position and pose error accumulation in the process of three-dimensional synchronous positioning and mapping of mobile robot, a global optimization method of position and pose is proposed to improve the positioning accuracy and mapping quality of mobile robot. Based on the frame-to-frame registration model of visual odometer, the robot pose constraints are increased by closed-loop detection based on image matching. The local loop combined with random large loop strategy is used to improve the efficiency of pose optimization in the process of constructing the pose map. Finally, the global optimization of the robot's posture and posture is carried out by using the g2o (general graph optimization) algorithm. In addition, a key frame selection method is proposed to reduce the consumption of computing resources and memory space. The experimental results show that the root mean square error of this method is only 8.7 mm, when the trajectory is 3.96 m, and the 3D map of indoor scene can be constructed accurately.
【作者单位】： 南昌大学信息工程学院;南昌大学理学院;
【基金】：国家自然科学基金(61563035,81501560,61662044,61663027)
【分类号】：TP242;TP391.41

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2456278