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融合天空偏振光的视觉SLAM研究进展与展望 被引量:4
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作者 夏琳琳 张晶晶 +4 位作者 初妍 张道畅 宋梓维 崔家硕 刘瑞敏 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1588-1601,共14页
模仿生物复眼对偏振光敏感机理的偏振光导航是近年兴起的新技术,具有稳定、无源及完全自主的特性,偏振传感器的小型化、一体化使其与低成本相机、惯性测量单元等有效集成成为可能。回顾分析多传感器融合的视觉同时定位与地图创建(Simult... 模仿生物复眼对偏振光敏感机理的偏振光导航是近年兴起的新技术,具有稳定、无源及完全自主的特性,偏振传感器的小型化、一体化使其与低成本相机、惯性测量单元等有效集成成为可能。回顾分析多传感器融合的视觉同时定位与地图创建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)解决方案,梳理偏振导航传感器、天空偏振模式等最新研究进展,进而通过对辅以天空偏振光的视觉-惯性导航系统(Visual-Inertial Navigation System,VINS)的探索,进一步阐释该方案是应对视觉SLAM室外长航时导航实际的可行解。在此基础上,指出面向室外机器人操作系统、图优化框架的偏振成像仪定向观测约束模型的挑战性问题,供研究者探讨。所开发的偏振光辅助的VINS-Fusion具有扩展绝对位姿约束边的图优化技术特色,可实现全局一致的导航轨迹跟踪,为遥感测绘、军事探索等任务中的自主移动机器人导航与定位提供了创新性技术支持。 展开更多
关键词 视觉同时定位与地图创建 偏振光导航 天空偏振模式 多传感器融合 图优化
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一种基于光流-线特征的单目视觉-惯性SLAM算法 被引量:13
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作者 夏琳琳 沈冉 +2 位作者 迟德儒 崔家硕 蒙跃 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期568-575,共8页
以实现机器人导航系统的高精度实时定位为目标,针对弱纹理环境下视觉SLAM运行不稳定、累积误差大,以及快速运行时算法失锁等问题,提出一种基于光流-线特征的单目视觉-惯性SLAM算法(PL-VINS)。参考开源的VINS-Mono系统架构,通过视觉-惯... 以实现机器人导航系统的高精度实时定位为目标,针对弱纹理环境下视觉SLAM运行不稳定、累积误差大,以及快速运行时算法失锁等问题,提出一种基于光流-线特征的单目视觉-惯性SLAM算法(PL-VINS)。参考开源的VINS-Mono系统架构,通过视觉-惯性联合初始化估计PL-VINS初始时刻的状态,为后端线程提供良好的初始值。在此基础上,整合回环检测误差、惯性误差及点线视觉重投影误差,构建目标优化函数,并利用滑动窗口双向边缘化策略,实现回环检测与重定位。采用通用开源数据集EuRoc评估PL-VINS性能并与VINS-Mono做对比,实验表明,在某些特定的场景下,PL-VINS的导航定位精度上要高于VINS-Mono,且增强了VINS在弱纹理环境下的适应性,为短时快速、非理想光照场景下的视觉SLAM设计提供了重要的模型参考。 展开更多
关键词 视觉-惯性SLAM 点线特征提取与匹配 PL-VINS 位姿图优化 回环检测
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线特征优化配置在室内RGB-D SLAM系统中的应用 被引量:5
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作者 夏琳琳 崔家硕 +2 位作者 宋梓维 胡源子 胡智棋 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期760-767,776,共9页
运动估计是视觉同时定位与建图(SLAM)研究中的核心问题。从几何-物体特征基元的提取、匹配(关联)和参数化研究入手,结合因子图优化,构建室内RGB-DSLAM系统框架。将“线特征优化配置”策略引入至点-线-平面多观测约束的位姿估计,通过ICL-... 运动估计是视觉同时定位与建图(SLAM)研究中的核心问题。从几何-物体特征基元的提取、匹配(关联)和参数化研究入手,结合因子图优化,构建室内RGB-DSLAM系统框架。将“线特征优化配置”策略引入至点-线-平面多观测约束的位姿估计,通过ICL-NUIM和TUM基准数据集实验,确定最优的线特征提取数量,提升系统在弱纹理区域的定位鲁棒性,并增强结果的可解释性。与ORB-SLAM2、PL-SLAM及SP-SLAM的对比实验表明:所开发的系统取得了最优的全局定位性能,相较SP-SLAM在ICL-NUIM数据集8个子序列、TUM数据集4个子序列上的平均轨迹估计精度分别提升了4.33%和21.40%。 展开更多
关键词 室内RGB-D SLAM 特征基元 线特征配置 因子图 位姿估计
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