基于RGB-D相机的移动机器人室内定位与建图技术研究

发布时间：2021-06-09 17:42

　　同时定位与地图构建SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）技术是解决移动机器人自主运动的重要技术,当机器人处于未知的室内环境中,无法再通过外部获得自身位置信息,对于这个问题,用RGB-D深度相机作为视觉传感器是一种很好的解决方案。本文以经典SLAM框架为基础展开研究,详细分析Kinect1深度相机的组成,相机成像模型,深度测量工作原理,并完成对相机的标定。分别用SIFT、SURF、改进的ORB特征提取法对图像进行特征提取,比对三者提取速度,改进的ORB特征提取法提取速度优于前两者,使用改进的ORB特征提取法,搭配FLANN优化匹配方法,实现对图像特征快速提取与准确匹配。根据匹配的特征点估计相机的位姿,当匹配点的3D位置已知时,可以用多点透视PnP的方法求解出相机位姿。多点透视PnP求解位姿的方法有线性和非线性的方法,本文先用线性P3P方法求解出相机位姿矩阵,同时用非线性Bundle Adjustment的方法求解出相机位姿矩阵,得出结论,两种方法在两幅图像估计位姿问题中,求解出来的位姿矩阵差异不大,最终都能实现对相机的初步定位功能,但是P3... 

【文章来源】：南华大学湖南省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

经典视觉SLAM流程图

深度相机组成

普通相机成像

【参考文献】：
期刊论文
[1]NVIDIA Jetson TX2平台:加速发展小型化人工智能终端[J]. 齐健.  智能制造. 2017(05)
[2]扫地机器人的发展现状及展望[J]. 赵航,刘玉梅,卜春光,李艳杰,刘博.  信息与电脑(理论版). 2016(12)
[3]Kinect传感器的彩色和深度相机标定[J]. 郭连朋,陈向宁,刘彬.  中国图象图形学报. 2014(11)
[4]移动机器人技术研究现状与未来[J]. 曹凯.  信息系统工程. 2013(05)
[5]最小二乘配置的SVD分解解法[J]. 鲁铁定,宁津生,周世健,臧德彦.  测绘科学. 2008(03)
[6]自主导航小车AGV定位方法的研究[J]. 史恩秀,黄玉美.  传感技术学报. 2007(01)
[7]拓扑地图介绍[J]. 华一新.  地图. 1989(03)

硕士论文
[1]基于RGB-D的SLAM算法研究[D]. 丁洁琼.西安电子科技大学 2014



本文编号：3221030