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基于融合BEBLID和改进ORB算法的单目视觉里程计研究 被引量：1
1
作者 余正强 蒋林 郭宇飞 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第3期6-11,共6页
为防止FAST算法在纹理丰富的环境下提取的特征点过于密集,通过预设条件使特征点稀疏化,便于后续对极约束恢复相机的位姿;为保证相机摄入的图像帧中纹理较少,特征提取时不会丢失图像信息,提出根据特征点数量调整检测方式,使其自适应提取... 为防止FAST算法在纹理丰富的环境下提取的特征点过于密集,通过预设条件使特征点稀疏化,便于后续对极约束恢复相机的位姿;为保证相机摄入的图像帧中纹理较少,特征提取时不会丢失图像信息,提出根据特征点数量调整检测方式,使其自适应提取图像特征,增强对复杂环境的适应性;为提高图像特征的匹配精度,通过融入BEBLID使特征点描述符充分表达。经实验验证,面对复杂的场景,改进算法有较强的环境鲁棒性。改进算法的匹配精度要高于ORB算法,在算法耗时方面相较SIFT算法有量级提升。经轨迹测算后,相比于ORB算法,改进算法在相机运动上更贴合真实轨迹,在位姿精度上有较明显的提升。 展开更多
关键词 VSLAM 单目视觉里程计 BEBLID 匹配精度 相机轨迹
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单目视觉里程计/惯性组合导航算法(英文) 被引量：15
2
作者 冯国虎 吴文启 +1 位作者 曹聚亮 宋敏 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期302-306,共5页
提出一种单目视觉里程计/捷联惯性组合导航定位算法。与视觉里程计估计相机姿态不同,惯导系统连续提供相机拍摄时刻对应的三维姿态,克服了单纯由视觉估计相机姿态精度低造成的长距离导航误差大的问题。通过配准和时间同步,用惯导系统解... 提出一种单目视觉里程计/捷联惯性组合导航定位算法。与视觉里程计估计相机姿态不同,惯导系统连续提供相机拍摄时刻对应的三维姿态,克服了单纯由视觉估计相机姿态精度低造成的长距离导航误差大的问题。通过配准和时间同步,用惯导系统解算的速度和视觉里程计计算的速度之差作为组合导航的观测量,采用Kalman滤波修正组合导航系统的误差,同时估计视觉里程计标度因数误差。分别在室内外不同环境下进行了22 m的推车实验和1412 m的跑车实验,定位误差分别为3.2%和4.0%。与Clark采用姿态传感器定期更新相机姿态估计结果的方法相比,单目视觉里程计/惯性组合导航定位精度更高,定位误差随距离增长率低,适合步行机器人或轮式移动机器人在复杂地形环境下车轮严重打滑时的自主定位导航。 展开更多
关键词 单目视觉里程计 捷联惯性组合导航系统 组合导航 标度因数
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融合光流与特征点匹配的单目视觉里程计 被引量：16
3
作者 郑驰 项志宇 刘济林 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期279-284,共6页
针对城市平坦路面准确实时定位的问题,提出将光流跟踪法与特征点匹配进行卡尔曼融合的单目视觉里程计方法.基于平面假设,利用光流跟踪法进行帧间小位移定位,同时利用传统的加速鲁棒特征点(SURF)进行帧间大位移匹配来矫正光流法结果.通... 针对城市平坦路面准确实时定位的问题,提出将光流跟踪法与特征点匹配进行卡尔曼融合的单目视觉里程计方法.基于平面假设,利用光流跟踪法进行帧间小位移定位,同时利用传统的加速鲁棒特征点(SURF)进行帧间大位移匹配来矫正光流法结果.通过卡尔曼滤波更新机器人的位置和姿态.结果表明,融合算法克服了光流法定位精度差和特征点匹配法处理速度慢的缺点,突出了光流法实时性和特征点匹配定位准确性的优点,该方法能够提供较准确的实时定位输出,并对光照变化和路面纹理较少的情况有一定的鲁棒性. 展开更多
关键词 单目视觉里程计 光流 特征点匹配 卡尔曼滤波
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基于改进SURF算法的单目视觉里程计 被引量：8
4
作者 冉峰 李天 +1 位作者 季渊 刘万林 《电子测量技术》 2017年第5期185-188,200,共5页
针对传统单目视觉里程计在特征提取过程中误匹配点过多,匹配精度低、运算量大、提出了一种基于改进SURF算法的单目视觉里程计模型,首先使用SURF算法对单目摄像头采集的图像的相邻两帧进行特征点的检测与匹配,然后用RANSAC算法对误匹配... 针对传统单目视觉里程计在特征提取过程中误匹配点过多,匹配精度低、运算量大、提出了一种基于改进SURF算法的单目视觉里程计模型,首先使用SURF算法对单目摄像头采集的图像的相邻两帧进行特征点的检测与匹配,然后用RANSAC算法对误匹配点进行剔除,提高匹配的精度,减少运算量,最终求出相邻两帧图像特征点匹配的旋转矩阵R和平移向量T,完成运动估计。实验结果表明,该模型在预估曲线运动和直线运动时的运算速度分别提高了11.2%和10.38%。 展开更多
关键词 SURF算法 RANSAC算法 单目视觉里程计 旋转矩阵 平移向量
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基于改进Census变换的单目视觉里程计 被引量：4
5
作者 蔺志伟 李奇敏 汪显宇 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1500-1509,共10页
针对直接法视觉里程计在光照变化场景下的失效问题,提出基于改进Census变换的单目视觉里程计,向量Census变换半直接单目视觉里程计(VC-SVO).Census变换是立体视觉领域中非参数变换的一种,可以有效减少光照变化对图像的影响.将Census变... 针对直接法视觉里程计在光照变化场景下的失效问题,提出基于改进Census变换的单目视觉里程计,向量Census变换半直接单目视觉里程计(VC-SVO).Census变换是立体视觉领域中非参数变换的一种,可以有效减少光照变化对图像的影响.将Census变换引入SLAM中的后端优化,改变传统Census变换的形式,转换到欧氏空间中表示,并采用新的误差计算方法.在SVO算法中增添非平面假设模型,扩展SVO算法并融合改进后的Census变换,通过最小化地图点的Census变换误差来得到更准确的相机位姿,同时构建环境地图.在EuRoC、New Tsukuba Stereo与TUM公开数据集上的图像实验表明,VC-SVO实现了光照变化情况下的位姿估计,验证了算法的有效性.VC-SVO算法的精度和鲁棒性要优于已开源的SVO和基于直接法的大范围定位和地图构建(LSDSLAM)算法. 展开更多
关键词 改进Census变换 半直接单目视觉里程计(SVO) 同时定位与建图(SLAM) 半直接法 单目视觉
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融合光流与改进ORB算法的单目视觉里程计 被引量：5
6
作者 唐浩 王红旗 茹淑慧 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第12期83-85,共3页
针对光流法定位精度差的问题,设计了一种光流和改进定向二进制简单描述符(ORB)算法融合的单目视觉里程计方法。首先利用光流法进行帧间位移定位,并根据经验设定每帧跟踪的最少特征点数,在跟踪特征点数低于设定的阈值后,利用改进的ORB算... 针对光流法定位精度差的问题,设计了一种光流和改进定向二进制简单描述符(ORB)算法融合的单目视觉里程计方法。首先利用光流法进行帧间位移定位,并根据经验设定每帧跟踪的最少特征点数,在跟踪特征点数低于设定的阈值后,利用改进的ORB算法进行帧间位移定位,最后通过二者的循环运行更新机器人的位置和姿态。结果表明:该方法克服了光流法定位精度差的缺点,突出了改进ORB算法定位准确性的优点,能够提供较准确的定位输出。 展开更多
关键词 单目视觉里程计 光流 改进ORB算法 阈值
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基于单目深度估计的低功耗视觉里程计 被引量：1
7
作者 马榕 陈秋瑞 +3 位作者 张晗 梅铮 王锐 魏伟 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3001-3011,共11页
随着人工智能、精密机械和计算技术的发展,微小型无人系统在未来战场上将会扮演重要的角色。为解决单目视觉里程计尺度缺失以及微型机器人自身体积和载荷限制带来的功耗问题,引入单目深度估计技术,构建了一个低视角数据集,通过搭建卷积... 随着人工智能、精密机械和计算技术的发展,微小型无人系统在未来战场上将会扮演重要的角色。为解决单目视觉里程计尺度缺失以及微型机器人自身体积和载荷限制带来的功耗问题,引入单目深度估计技术,构建了一个低视角数据集,通过搭建卷积神经网络从单张图像中预测深度信息,对神经网络模型进行结构优化,将深度估计与单目视觉里程计融合并部署到JetsonNano平台。实验表明,融合后的单目视觉里程计能够在特定环境下恢复尺度信息,在JetsonNano上的功耗能够保持在较低水平,可为微型无人系统在未来战场上的隐蔽化、轻量化部署提供一定的研究基础。 展开更多
关键词 单目视觉里程计 单目深度估计 卷积神经网络 神经网络结构优化
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基于IMU预积分封闭解的单目视觉惯性里程计算法 被引量：10
8
作者 徐晓苏 吴贤 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期440-447,共8页
将扩展卡尔曼滤波器作为后端的视觉惯性里程计算法由于其在实时性高的同时能保持较高的精度,从而被广泛地用于实际环境中。针对如何快速精确处理两帧图像之间的IMU数据的问题,提出了一种基于IMU预积分封闭解的算法,相较于传统基于优化... 将扩展卡尔曼滤波器作为后端的视觉惯性里程计算法由于其在实时性高的同时能保持较高的精度,从而被广泛地用于实际环境中。针对如何快速精确处理两帧图像之间的IMU数据的问题,提出了一种基于IMU预积分封闭解的算法,相较于传统基于优化的视觉惯性里程计算法在分段常数加速近似下采用离散四元数积分来简化所需的预积分值,IMU预积分封闭解算法在IMU时间周期内求解解析解,并应用于多状态约束下的卡尔曼滤波器(MSCKF)视觉惯性里程计框架下,来提高系统定位的精度。针对MSCKF算法观测方程参数化方法存在的数值稳定性的问题,提出了一种逆深度的参数化方法,克服了MSCKF算法在空间点坐标z轴深度值趋近于零时,系统观测值会出现奇点的情况,有效增加系统的鲁棒性。在公开EuRoc数据集六个飞行序列上的试验结果表明,所提出算法相较于传统的MSCKF视觉惯性里程计算法漂移较小,均方根误差减少约36.5%,定位精度得到有效提升。 展开更多
关键词 多状态约束下卡尔曼滤波器 单目视觉惯性里程计 IMU预积分封闭解 逆深度参数化
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视觉里程计技术综述 被引量：28
9
作者 李宇波 朱效洲 +1 位作者 卢惠民 张辉 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第8期2801-2805,2810,共6页
视觉里程计是通过视觉信息估计运动信息的技术,其中采用了里程计式的方法。该技术作为一种新的导航定位方式,已成功地运用于自主移动机器人中。首先介绍了常用的两种视觉里程计即单目视觉里程计和立体视觉里程计,然后从鲁棒性、实时性... 视觉里程计是通过视觉信息估计运动信息的技术,其中采用了里程计式的方法。该技术作为一种新的导航定位方式,已成功地运用于自主移动机器人中。首先介绍了常用的两种视觉里程计即单目视觉里程计和立体视觉里程计,然后从鲁棒性、实时性和精确性三个方面详细讨论了视觉里程计技术的研究现状,最后对视觉里程计的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 视觉里程计 自主移动机器人 单目视觉里程计 立体视觉里程计 鲁棒性 实时性 精确性
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一种单目VIO/UWB室内组合定位方法 被引量：2
10
作者 隋心 张杰 +4 位作者 陈志键 王思语 张宏庆 张聪 徐爱功 《导航定位学报》 CSCD 2022年第6期1-8,共8页
针对单目视觉惯性里程计(VIO)在室内环境下易漂移、定位误差较大的问题,提出了一种基于单目VIO/超宽带(UWB)组合的室内高精度定位方法。该方法结合单目VIO输出的位置信息和UWB的测距信息,利用自适应卡尔曼滤波进行数据融合,考虑到UWB测... 针对单目视觉惯性里程计(VIO)在室内环境下易漂移、定位误差较大的问题,提出了一种基于单目VIO/超宽带(UWB)组合的室内高精度定位方法。该方法结合单目VIO输出的位置信息和UWB的测距信息,利用自适应卡尔曼滤波进行数据融合,考虑到UWB测距值易受非视距(NLOS)误差的影响,通过新息向量构建组合系统的抗差模型,以减小异常测距值对组合系统的影响,同时引入萨格-胡萨(Sage-Husa)滤波对系统噪声进行实时估计和修正。实验结果表明该定位方法能够有效缓解单目VIO的累积漂移和UWB的非视距误差,相较于基于扩展卡尔曼滤波器(EKF)的单目VIO/UWB组合方法,其平面均方根误差降低了52.3%,有效提高了组合系统的定位精度和鲁棒性。 展开更多
关键词 单目视觉惯性里程计 超宽带 自适应抗差卡尔曼滤波 非视距 室内定位
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