检索结果-南通市图书馆

作者：蒋育豪华东师范大学

学位级别：硕士

定位问题不仅是同步定位与建图问题(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)的核心,更是基于位置服务(Location-based Service,LbS)、增强现实(Augmented Reality,AR)等应用领域的热点问题。其中,基于机器视觉的定位解决方案获得了广泛关注并得以迅速发展。本文提出了一种3D视觉室内定位解决方案,该定位策略从RGB-D感应设备提供的彩色图与深度图中提取平面特征,并进而实现结构匹配与定位:首先,在定位过程中,室内环境由平面组成的连通图表示,并使用结构子图的匹配替代平面特征匹配对的重复搜索过程;其次,表现建筑结构的曼哈顿世界假说模型也被引入至定位问题中,以削减子图内的平面对匹配次数,加速匹配过程的执行。在实时运行的前提下,该定位方法可以容纳探测设备视野范围内的平面特征进行匹配,从而更早地得到定位结果;随后,作为对定位结果的评估,匹配识别后的子图配准过程将两子图内所有的平面特征进行拟合,最终得到定位坐标与配准评分;最后,曼哈顿世界假说的引入同时也能简化初始位姿确定后的定位问题,将其分类讨论为6自由度(Degree of Freedom,DoF)的初始位姿确定问题,以及4自由度的后续位姿计算问题,达到简化问题的目的。实验结果显示,利用本文提出的定位方法在室内环境行进时能比原有PbMap定位算法更早地得到定位结果,同时具有更高的运算效率。另外,平面配准过程也能帮助定位模块排除潜在的错误匹配,并能承受部分环境的动态变化。本文提出的室内定位方法对基于平面特征的同步定位与建图系统实现了特征复用,具有一定的应用价值。

关键词：定位同步定位与建图平面曼哈顿世界假说

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一种基于曼哈顿世界假说下平面特征的RGB-D视觉室内定位方案

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华东师范大学学报（自然科学版） 2019年第6期 103-114页

作者：蒋育豪陈蕾华东师范大学计算机科学与技术系

将曼哈顿世界假说(Manhattan World assumption,MW)引入室内定位问题,提出了一种改进的基于RGB-D视觉与平面特征的室内定位方案,不仅能有效提高场景匹配的成功率,还可简化未知场景下的定位问题,提高定位效率和实时性,可用于对同步定位... 详细信息

将曼哈顿世界假说(Manhattan World assumption,MW)引入室内定位问题,提出了一种改进的基于RGB-D视觉与平面特征的室内定位方案,不仅能有效提高场景匹配的成功率,还可简化未知场景下的定位问题,提高定位效率和实时性,可用于对同步定位与建图SLAM(SimultaneousLocalization and Mapping)系统的扩展.创新点主要体现在:针对解释树匹配的时间开销随特征数指数级上升的问题,设计了根据曼哈顿帧的主方向进行分解的匹配方法;针对单条行进路径搜索效率有待提高的问题,提出了在初始位姿确定后采用4自由度的简化定位方案;针对单帧中遍历执行子图匹配耗时较长的问题,将小范围子图合并为大范围子图后进行匹配.实验结果表明,该方案相较已有的平面特征定位方法,能缩短成功定位所需的行进距离,并显著降低单条行进路径上的平均搜索耗时.

关键词：定位同步定位与建图曼哈顿世界假说

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改进位姿估计环节的ORB-SLAM稠密建图算法

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科学技术与工程 2024年第7期24卷 2782-2789页

作者：刘畅党淑雯陈丽上海工程技术大学航空运输学院上海201600

为提高ORB-SLAM2 (oriented fast and rotated brief, and simultaneous localization and mapping)系统的位姿估计精度并解决仅能生成稀疏地图的问题,提出了融合迭代最近点拟合(iterative closest point, ICP)算法与曼哈顿世界假说的位姿估计策略并在系统中加入稠密建图线程。首先通过ORB(oriented fast and rotated brief)特征点法、最小显著性差异(least-significant difference, LSD)算法和聚集层次聚类(agglomerative hierarchical clustering, AHC)方法提取点、线、面特征,其中点、线特征与上一帧匹配,面特征在全局地图匹配。然后采用基于surfel的稠密建图策略将图像划分为非平面与平面区域,非平面采用ICP算法计算位姿,平面则通过面与面的正交关系确定曼哈顿世界从而使用不同估计策略,其中曼哈顿世界场景通过位姿解耦实现基于曼哈顿帧观测的无漂移旋转估计,而该场景的平移以及非曼哈顿世界场景的位姿采用追踪的点、线、面特征进行估计和优化;最后根据关键帧和相应位姿实现稠密建图。采用慕尼黑工业大学(technische universit?t münchen, TUM)数据集验证所提建图方法,经过与ORB-SLAM2算法比较,均方根误差平均减少0.24 cm,平均定位精度提高7.17%,验证了所提方法进行稠密建图的可行性和有效性。

关键词：位姿估计平面曼哈顿世界假说同步定位与建图稠密建图

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