检索结果-南通市图书馆

基于rgb-d传感器室内场景三维重建关键技术研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于RGB-D传感器室内场景三维重建关键技术研究

作者：苑立彬北京邮电大学

学位级别：硕士

室内场景三维重建是计算机视觉领域的一个研究热点。快速、低成本、精确的室内场景三维重建在室内定位导航、语义地图、增强现实、虚拟现实、文物保护等方面有着广泛的应用。针对室内场景,本文基于rgb-d传感器以视觉SLAM(simultaneous l... 详细信息

室内场景三维重建是计算机视觉领域的一个研究热点。快速、低成本、精确的室内场景三维重建在室内定位导航、语义地图、增强现实、虚拟现实、文物保护等方面有着广泛的应用。针对室内场景,本文基于rgb-d传感器以视觉SLAM(simultaneous localization and mapping)为基础,对基于rgb-d传感器的视觉SLAM三维重建系统的准确性和实时性的关键技术进行深入分析和研究。本论文主要完成了以下几方面的工作:1.基于rgb-d传感器的室内三维重建的准确性依赖于采集的深度图像的精度。而室内环境距离和物体反射率的影响,会导致采集的深度图像存在较大的误差。本文系统地研究rgb-d传感器的深度图像和距离及反射率的关系,建立一个校正深度图像距离误差和反射率误差的模型,提高深度图像的精度,最终提高室内场景三维重建的精度。2.以ORB-SLAM2系统为基础,构建基于rgb-d传感器的室内场景的三维重建的稠密三维重建模块。搭建基于CPU的rgb-d传感器的室内三维重建系统,并进行准确性和实时性实验验证。3.基于rgb-d传感器的室内三维重建的准确性和实时性受到视觉特征特性及光照变化的影响,不易提取特征,跟踪失效,导致室内场景三维重建出现断裂现象,本文通过对视觉传感器融合IMU(Inertial measurement unit)传感器的 SLAM 算法研究。以 ORB-SLAM2系统为基础,研究基于rgb-d传感器的视觉惯性初始化算法,使得IMU在两帧图像时间间隔内正确积分,为基于视觉的运动估计提供准确初始值,提高计算位姿的精度,最终提高三维重建系统的准确性。

关键词： rgb-d传感器视觉SLAM IMU 室内场景三维重建

基于rgb-d传感器的移动机器人三维重建与避障

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于RGB-D传感器的移动机器人三维重建与避障

作者：杨高强哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着机器人技术的快速发展,移动机器人因为其工作范围大、适用工作环境广泛和灵活移动等优点,在工业和服务业等领域等被广泛应用。在所有这些应用场景中,移动机器人要想完成各项任务必须先要准确感知周围环境,也就是说实时准确地获取周... 详细信息

随着机器人技术的快速发展,移动机器人因为其工作范围大、适用工作环境广泛和灵活移动等优点,在工业和服务业等领域等被广泛应用。在所有这些应用场景中,移动机器人要想完成各项任务必须先要准确感知周围环境,也就是说实时准确地获取周围环境信息是机器人顺利工作的重要前提。对于动态变化的场景,周围环境实时的三维空间重构信息对机器人来说显得尤其重要,机器人可以根据提取的场景信息决策自己的障碍物躲避行为。本文中移动机器人利用rgb-d传感器感知系统获取周围环境信息,规划自身的运动路径,从而实现从起点绕过障碍物安全到达终点。在这个研究过程中利用rgb-d传感器获取机器人周围环境图像,运用相机成像原理,对深度图像进行三维重建得到三维点云。根据点云信息,拟合出地面方程并找出属于障碍物的点,构建出障碍物栅格地图。为了识别障碍物的运动属性,本文运用鲁棒主成分分析(robust principal component analysis,RPCA)的思想,对机器人视野内的动目标进行检测。在这个检测算法中,使用Lanczos算法来加速RPCA算法对图像序列的前景背景分割,寻找出背景的一组基向量。为了能让检测连续进行,改进了增量式RPCA算法,针对每一帧新进来的图像进行背景基向量的更新,实现运动目标的实时检测。根据对场景中障碍物的探测和动目标的检测结果,机器人进行行为决策。当检测到有动目标的情况下,机器人执行停位等待。当没有动目标的情况下,机器人根据障碍物栅格地图采用改进的向量场直方图法进行路径规划。在研究的最后,本文通过自行搭建的实验平台,来验证动目标检测准确度和避障路径规划的可行性。本文通过理论分析和实验验证的方法,阐述了机器人对周围环境感知的过程,研究了基于RPCA思想的动目标检测理论和基于向量场直方图算法的避障方法,为移动机器人在工作环境中的智能运用提供了新方法。

关键词：动目标检测避障向量场直方图算法鲁棒主成分分析 rgb-d传感器

基于rgb-d传感器的室内三维实时建模技术研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于RGB-D传感器的室内三维实时建模技术研究

作者：张豪电子科技大学

学位级别：硕士

使用rgb-d传感器的三维建模方法可以方便地获取深度信息,相对于传统的单目或双目方法有很大的优势。但基于rgb-d方法的三维实时建模技术在当前的发展下,也面临着一些技术难点和挑战,比如算力、实时性和精度的平衡问题。通常能够满足实... 详细信息

使用rgb-d传感器的三维建模方法可以方便地获取深度信息,相对于传统的单目或双目方法有很大的优势。但基于rgb-d方法的三维实时建模技术在当前的发展下,也面临着一些技术难点和挑战,比如算力、实时性和精度的平衡问题。通常能够满足实时性的算法,在精度上都会有较大的损失。而实时精度的提升常需要GPU等并行计算设备的算力支持。基于此,本文对室内场景下的实时三维建模技术进行了研究。最终在保证低算力、实时运行的状态下,提高了系统的精确度,具体研究内容包括:1、提出了一种改进的实时图像特征,该特征在ORB特征的基础上,融合了rgb-d传感器的深度信息,在深度图和灰度图上分别计算描述子。并同时在深度图和灰度图上使用图像金字塔实现了特征的尺度不变性,利用灰度质心法实现了旋转不变性。为了让特征点在图像中的分布更为合理,设计了特征点均匀化算法。2、针对改进后的特征,为其设计了一种特征匹配算法,该算法根据灰度描述子和深度描述子的综合距离进行特征匹配。此外,为了更好地剔除误匹配,提出了一种基于特征点的纹理信息和空间位置信息的误匹配剔除算法。通过实验结果可以看出,本文的特征比ORB特征具有更好的性能表现。3、在稀疏建图算法中,除了rgb-d建图中的特征点反投影的方法外,还使用了单目建图中基于2d匹配点的三角化方法,有效增加了稀疏地图点的个数。在稠密建图算法中,引入了误差点剔除、统计滤波和体素滤波等方法,最终获得效果更好的点云地图。4、搭建了一个三维实时建模系统,该系统在普通CPU的算力支持下即可实时运行。使用Intel RealSense d435传感器实时扫描室内场景,实时可视化地计算出传感器位姿轨迹和三维点云地图。在TUM数据集上使用多个不同难度的rgb-d数据集,与ORB SLAM2和ORB SLAM3的位姿轨迹结果进行对比评估。最后在真实室内场景中进行实验,使用MeshLab工具对建模精度进行测量。实验结果表明,本文的三维实时建模算法在满足低算力、实时运行的情况下,有效提升了位姿轨迹估计和建模的精度。

关键词：三维实时建模特征提取与匹配 rgb-d传感器稠密建图

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于rgb-d传感器的增进式融合地图研究

基于RGB-D传感器的增进式融合地图研究

作者：马洪斌中国矿业大学

学位级别：硕士

随着人工智能理论、计算机以及传感器技术的发展,国内外广泛开展了对机器人的研究。近年来,移动机器人在工业及社会服务业等行业有着越来越多的应用,移动机器人同步定位与地图创建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)是移动... 详细信息

随着人工智能理论、计算机以及传感器技术的发展,国内外广泛开展了对机器人的研究。近年来,移动机器人在工业及社会服务业等行业有着越来越多的应用,移动机器人同步定位与地图创建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)是移动机器人的核心研究课题,具有重要的理论意义和应用价值。本文主要研究未知环境下的融合地图创建问题。为了实现融合地图创建的快速性和准确性,本文提出一种未知环境中的基于rgb-d传感器的增进式拓扑米制融合地图创建方法。该方法采用拓扑地图、局部米制地图、全局米制地图相结合的方法在不同层次描述环境,根据特征提取进行节点识别得到拓扑节点网络,利用拓扑地图较强的计算能力在全局提供环境连通性并支撑融合地图,同时米制地图对环境中的不规则障碍进行细节描述,融合地图是一种能够在保证算法计算能力的前提下描述轮廓细节的环境地图。首先,在拓扑地图创建中,本文提出了基于VFH描述子的拓扑点选择方式,该方法首先将空间三维信息降维为VFH描述子,然后根据描述子的欧式距离选择拓扑点,在拓扑点连接问题上提出了基于米制地图和贪心算法的拓扑点连接方式,将拓扑点连接转换为路径规划问题,成功地建立了拓扑网络。其次,在米制全局地图的创建中,累积误差一直是研究的重点,为了解决累积误差问题,本文提出一种基于拓扑点分层的图像闭环算法来修正在全局地图创建过程中由于传感器误差产生的地图偏差。拓扑地图和米制地图互相依托,最终在机器人定位的基础上对环境建模。最后通过实验成功建立了拓扑米制融合地图。本文主要利用视觉测程技术提出了基于rgb-d的增进式融合地图构建方法,为机器人能够实现自主作业功能提供理论依据以及技术支持,使移动机器人在未知的、复杂的工作环境中得到更广泛、更实际的应用,同时可以促进机器人技术所涉及的各个学科和领域的发展。

关键词： rgb-d传感器融合地图地图闭环图优化

基于rgb-d传感器的移动服务机器人功能软件开发及应用

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于RGB-D传感器的移动服务机器人功能软件开发及应用

作者：居青东南大学

学位级别：硕士

目标人跟踪、交互识别等是移动服务机器人基本功能,在机场行李搬运、餐厅服务、导游服务等一类公共服务中,具有广泛的应用。基于深度视觉传感器的移动机器人目标人跟踪服务具有显著的技术优势,本文围绕公共场所复杂动态环境下机器人目... 详细信息

目标人跟踪、交互识别等是移动服务机器人基本功能,在机场行李搬运、餐厅服务、导游服务等一类公共服务中,具有广泛的应用。基于深度视觉传感器的移动机器人目标人跟踪服务具有显著的技术优势,本文围绕公共场所复杂动态环境下机器人目标人跟踪的需求,系统研究了高可靠跟踪服务和交互识别功能软件的设计与实现。移动服务机器人系统采用Turtlebot移动机器人硬件开发平台和ROS(Robot Operating System)机器人操作系统软件开发平台,以rgb-d传感器和激光雷达传感器作为机器人感知途径,利用OpenNI软件接口和点云库PCL实现跟踪服务和交互识别功能软件的开发。论文综述了移动服务机器人相关研究和技术现状,分析了公共场所复杂动态环境下系统功能需求,设计给出了系统框架和功能软件架构。功能软件包含三个模块：目标人特征提取和检测、目标人跟踪、交互式避障跟踪应用模块。首先通过人体骨架提取和颜色直方图特征提取完成目标人信息初始化,接着进行基于HOG特征的人体检测。针对目标人跟踪需求,提出融合多特征的目标人跟踪方法,该方法将目标运动趋势估计、目标区域颜色分布统计特征和目标区域形态特征三个通道的信息进行融合,提高了动态干扰情况下的跟踪可靠性。接着论述了跟踪过程中融合rgb-d传感器和激光传感器的动态窗口法避障策略、机器人转角和转速的模糊PId控制策略,实现快速避障运动控制,同时设计了基于网络和基于手势的两种人机交互接口,有效提高了移动机器人的智能化水平。最后通过设计的运动人体目标跟踪实验,避障实验和人机交互实验对移动服务机器人系统典型服务应用进行演示评估,验证了本文方法的可靠性和实用性。

关键词：移动服务机器人 rgb-d传感器人体检测目标人跟踪避障人机交互

基于rgb-d传感器的移动目标跟踪算法设计

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于RGB-D传感器的移动目标跟踪算法设计

第37届中国控制会议

作者：金哲豪刘安东仇翔俞立浙江工业大学信息工程学院

本文研究了基于rgb-d传感器的移动目标跟踪问题,提出了一种跟踪窗口自适应的3维均值漂移算法和实时模板更新策略相结合的方法来解决环境和目标姿态变化情形下的跟踪问题。首先,在目标模板建立时引入深度信息加权项以减少背景噪声在模板... 详细信息

本文研究了基于rgb-d传感器的移动目标跟踪问题,提出了一种跟踪窗口自适应的3维均值漂移算法和实时模板更新策略相结合的方法来解决环境和目标姿态变化情形下的跟踪问题。首先,在目标模板建立时引入深度信息加权项以减少背景噪声在模板中的权重;其次,在每帧图像中完成目标跟踪后利用Sobel算子重新计算跟踪窗口大小以减少背景噪声在跟踪窗口中的含量;然后,使用实时模板更新策略以减弱光照、目标姿态变化对跟踪效果的影响;最后,通过实验验证了本文提出方法的有效性和鲁棒性。

关键词：移动目标跟踪 3维均值漂移算法实时模板更新策略 rgb-d传感器

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

基于多源数据融合的室内平面地图构建方法

激光与光电子学进展 2024年第14期61卷 279-290页

作者：冯冠元张健苗语蒋振刚师为礼金鑫长春理工大学计算机科学技术学院吉林长春130012 中国科学院航空光学成像与测量重点实验室吉林长春130033

单一数据源信息不充分、传感器本身及传感器之间的标定存在误差导致室内地图创建不精准,针对这一问题,本文提出基于多源数据融合的室内平面图构建算法,该算法利用rgb-d传感器获取室内场景中的三维结构特征,并将其融入激光雷达点云中,从... 详细信息

单一数据源信息不充分、传感器本身及传感器之间的标定存在误差导致室内地图创建不精准,针对这一问题,本文提出基于多源数据融合的室内平面图构建算法,该算法利用rgb-d传感器获取室内场景中的三维结构特征,并将其融入激光雷达点云中,从而构建具有三维结构特征的室内平面地图。在该算法中,先将rgb-d传感器中深度相机采集到的图像转换为伪激光雷达点云;然后,使用基于多项式函数拟合的过滤器对伪激光雷达点云进行分层和校准,并对激光雷达点云和伪激光雷达点云进行融合;最后,利用融合后的点云数据创建室内二维平面地图。实验结果表明,本文提出的点云分层过滤和校准方法可以有效融合激光雷达点云和伪激光雷达点云,融合点云构建的室内二维平面地图精度明显提高。

关键词：激光雷达 rgb-d传感器数据融合分层过滤点云校准

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于自适应随动机构的机器人目标跟随

浙江大学学报（工学版） 2022年第6期56卷 1071-1078页

作者：陈宏鑫张北王春香杨明上海交通大学自动化系上海200240

针对机器人使用固定传感器容易丢失跟随目标的问题,提出基于自适应随动机构的行人跟随方法.基于任务需求设计随动式感知机构视野评价指标;在传统规划策略的基础上,提出结合底盘方向的改进策略和基于视野深度加权的自适应角度规划策略,... 详细信息

针对机器人使用固定传感器容易丢失跟随目标的问题,提出基于自适应随动机构的行人跟随方法.基于任务需求设计随动式感知机构视野评价指标;在传统规划策略的基础上,提出结合底盘方向的改进策略和基于视野深度加权的自适应角度规划策略,改进随动机构的运动目标跟随效果.为了提高随动rgb-d传感器的行人位置跟踪效果,使用YOLOv3算法进行目标检测,结合三维坐标解算与位置度量匹配,实现多目标位置的实时跟踪.基于Gazebo仿真环境与RoboMaster机器人,实现机器人行人跟随功能.所提规划策略能够取得综合最优的评分指标,并实现机器人对运动行人目标稳定的轨迹跟随.实验结果证明了所提目标跟随方法的有效性.

关键词：行人跟随移动机器人 rgb-d传感器目标跟踪自适应角度规划

基于稠密变形场能量优化的非刚性在线体积重建方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电子学报 2021年第5期49卷 936-943页

作者：林金花马林长春工业大学应用技术学院吉林长春130012 长春一汽铸造有限公司吉林长春130000

针对动态非刚性在线重建存在的重建漂移问题,提出了一种基于单个rgb-d传感器的稠密变形场在线融合策略,实现了对非刚性几何形状的动态重建.通过局部平滑和输入约束处理,将空间的最优变形转换为非线性正则变分优化问题,并使用数据并行闪... 详细信息

针对动态非刚性在线重建存在的重建漂移问题,提出了一种基于单个rgb-d传感器的稠密变形场在线融合策略,实现了对非刚性几何形状的动态重建.通过局部平滑和输入约束处理,将空间的最优变形转换为非线性正则变分优化问题,并使用数据并行闪存优化策略,以摄像机捕获速率,实现对非刚性场景的在线跟踪重建.通过实验表明,本文方法实现了对非刚性场景的鲁棒跟踪,减少了在线重建过程中的漂移现象,适用于快速运动和缺乏几何特征的场景重建.

关键词： rgb-d传感器动态重建鲁棒跟踪