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面向室内动态环境的半直接法RGB-D SLAM算法

摘要:为了解决室内动态环境下移动机器人的准确定位问题,提出了一种融合运动检测算法的半直接法RGB-D视觉SLAM(同时定位与地图创建)算法,它由运动检测、相机位姿估计、基于TSDF (truncated signed distance function)模型的稠密地图构建3个步骤组成.首先,通过最小化图像光度误差,利用稀疏图像对齐算法实现对相机位姿的初步估计.然后,使用视觉里程计的位姿估计对图像进行运动补偿,建立基于图像块实时更新的高斯模型,依据方差变化分割出图像中的运动物体,进而剔除投影在图像运动区域的局部地图点,通过最小化重投影误差对相机位姿进行进一步优化,提升相机位姿估计精度.最后,使用相机位姿和RGB-D相机图像信息构建TSDF稠密地图,利用图像运动检测结果和地图体素块的颜色变化,完成地图在动态环境下的实时更新.实验结果表明,在室内动态环境下,本文算法能够有效提高相机位姿估计精度,实现稠密地图的实时更新,在提升系统鲁棒性的同时也提升了环境重构的准确性.

关键词:
  • 动态环境  
  • 半直接法  
  • signed  
  • distance  
  • 稠密地图  
作者:
高成强; 张云洲; 王晓哲; 邓毅; 姜浩
单位:
东北大学信息科学与工程学院; 辽宁沈阳110819; 东北大学机器人科学与工程学院; 辽宁沈阳110819
刊名:
机器人

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期刊名称:机器人

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