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基于单目视觉的同时定位与建图算法研究综述 被引量:25
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作者 朱凯 刘华峰 夏青元 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2018年第1期1-6,共6页
与传统基于激光传感器的同时定位与建图(SLAM)方法相比,基于图像视觉传感器SLAM方法能廉价地获得更多环境信息,帮助移动机器人提高智能性。不同于用带深度信息的3D传感器研究SLAM问题,单目视觉SLAM算法用二维图像序列在线构建三维环境... 与传统基于激光传感器的同时定位与建图(SLAM)方法相比,基于图像视觉传感器SLAM方法能廉价地获得更多环境信息,帮助移动机器人提高智能性。不同于用带深度信息的3D传感器研究SLAM问题,单目视觉SLAM算法用二维图像序列在线构建三维环境地图并实现实时定位。针对多种单目视觉SLAM算法进行对比研究,分析了近10年来流行的单目视觉定位算法的主要思路及其分类,指出基于优化方法正取代滤波器方法成为主流方法。从初始化、位姿估计、地图创建、闭环检测等功能组件的角度分别总结了目前流行的各种单目视觉SLAM或Odometry系统的工作原理和关键技术,阐述它们的工作过程和性能特点;总结了近年最新单目视觉定位算法的设计思路,最后概括指出本领域的研究热点与发展趋势。 展开更多
关键词 单目相机 视觉定位 视觉里程计 视觉同时定位与建图
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改进几何约束的多特征视觉Manhattan-SLAM
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作者 程鹏 王珂 +2 位作者 邓甘霖 李炎隆 李鹏 《导航定位学报》 北大核心 2025年第2期172-178,共7页
针对视觉跟踪过程中出现的低纹理场景,以及由于运动模糊等因素导致同时定位与建图(SLAM)系统对环境特征的识别和跟踪偏差较大,甚至失效的问题,设计一种点线面多特征融合跟踪方法:改进快速直线检测算法,显化隐藏参数并使其可调整;然后针... 针对视觉跟踪过程中出现的低纹理场景,以及由于运动模糊等因素导致同时定位与建图(SLAM)系统对环境特征的识别和跟踪偏差较大,甚至失效的问题,设计一种点线面多特征融合跟踪方法:改进快速直线检测算法,显化隐藏参数并使其可调整;然后针对短线特征进行筛选与合并,提高系统对环境信息的利用效率;最后在曼哈顿(Manhattan)世界假设中,提出一种结合几何与外观的线特征跟踪策略,利用线特征之间的几何关系建立约束优化匹配与跟踪,提高位姿估计的精度。实验结果表明,改进的特征跟踪方法相较于原算法在跟踪效率和整体定位精度方面都有明显提升,验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 多特征融合 视觉同时定位与建图(SLAM) 曼哈顿(Manhattan)假设 彩色-深度(RGB-D) 位姿估计
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视觉SLAM在室内动态场景中的应用研究 被引量:8
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作者 徐少杰 曹雏清 王永娟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第8期175-179,共5页
视觉SLAM(Simultaneous Localization And Mapping,同时定位与建图)是移动机器人领域的核心技术,传统视觉SLAM还难以适用于高动态场景并且地图中缺少语义信息。提出一种动态环境语义SLAM方法,用深度学习网络对图像进行目标检测,检测动... 视觉SLAM(Simultaneous Localization And Mapping,同时定位与建图)是移动机器人领域的核心技术,传统视觉SLAM还难以适用于高动态场景并且地图中缺少语义信息。提出一种动态环境语义SLAM方法,用深度学习网络对图像进行目标检测,检测动态目标所在区域,对图像进行特征提取并剔除动态物体所在区域的特征点,利用静态的特征点进行位姿计算,对关键帧进行语义分割,在构建语义地图时滤除动态物体的地图点构建出无动态物体干扰的语义地图。在TUM数据集上进行实验,结果显示该方法在动态环境下可以提升88.3%位姿估计精度,并且可同时构建出无动态物体干扰的语义地图。 展开更多
关键词 视觉同时定位与建图(SLAM) 动态场景 目标检测 语义分割 语义地
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基于双重初始化和分级优化的改进视觉惯性SLAM方法 被引量:9
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作者 凌有铸 郭俊阳 +2 位作者 陈孟元 陈何宝 袁学超 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期191-198,共8页
针对传统视觉惯性SLAM初始化阶段收敛速度慢、准确性低以及抗干扰能力较弱,实时优化过程局部轨迹累计误差高、后端优化精度低等问题,提出一种双重初始化和关键帧分级优化的改进视觉惯性SLAM方法。在视觉惯性导航系统(VINS)初始化基础上... 针对传统视觉惯性SLAM初始化阶段收敛速度慢、准确性低以及抗干扰能力较弱,实时优化过程局部轨迹累计误差高、后端优化精度低等问题,提出一种双重初始化和关键帧分级优化的改进视觉惯性SLAM方法。在视觉惯性导航系统(VINS)初始化基础上构建观测样本情形评估函数,评估状态误差信息矩阵,判断初始化算法终止条件,缩短初始化时间,提高系统鲁棒性。在后端优化阶段建立紧耦合图优化模型,在滑动窗口优化之前以共视关系分级关键帧,优化强共视关键帧,消除局部累计误差,提高后端优化精度。在EuRoC数据集上进行的实验结果表明,所提方法较VINS-mono漂移误差减少约34%,时间效率提高11.19%,建图精度得到明显提升。 展开更多
关键词 基于视觉同时定位与建 信息矩阵 评估函数 共视约束 状态优化
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基于动态特征点滤除与关键帧选择优化的ORB-SLAM2算法
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作者 阚绪康 史格非 杨雪榕 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第10期3185-3190,共6页
同时定位与建图(SLAM)算法在有运动目标的情况下存在定位精度下降的问题,而引入实例分割等算法虽然可以应对动态场景,但难以保证SLAM算法的实时性,且在运动时相机抖动会导致关键帧选择不准确和跟踪易丢失的问题。针对上述问题,提出一种... 同时定位与建图(SLAM)算法在有运动目标的情况下存在定位精度下降的问题,而引入实例分割等算法虽然可以应对动态场景,但难以保证SLAM算法的实时性,且在运动时相机抖动会导致关键帧选择不准确和跟踪易丢失的问题。针对上述问题,提出一种基于动态特征点滤除与关键帧选择优化的ORB-SLAM2算法,以保证SLAM算法的实时性,并有效减少动态特征点对SLAM算法定位精度的影响,同时应对由相机抖动造成的关键帧选择不准确的问题。所提算法通过在ORB-SLAM2算法的基础上引入YOLOv5算法识别运动目标,在跟踪线程滤除动态目标特征点,从而兼顾算法的实时性与定位精度。同时,在选择关键帧上提出一种基于帧间相对运动量的判别准则,从而提高关键帧选择的准确性。在freiburg3_walking_xyz数据集的上实验结果表明,与ORB-SLAM2算法相比,所提算法的平均耗时减少了38.54%,绝对轨迹误差中的均方根误差(RMSE)精度提高了95.2%。可见,所提算法能有效解决上述问题,提升SLAM算法的定位精度和准确性,进而提升地图的可用性。 展开更多
关键词 视觉同时定位与建图 动态场景 ORB-SLAM2 关键帧选择 YOLOv5
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一种改进的Qtree_ORB算法 被引量:3
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作者 杨世强 白乐乐 +2 位作者 赵成 王国栋 李德信 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第20期82-89,共8页
在视觉SLAM中,特征点的提取和准确的特征匹配对机器人的位姿推断具有重要作用。针对传统ORB算法特征点分布不均匀,容易出现簇集的问题和Qtree_ORB算法特征点过均匀等问题,提出了一种基于四叉树改进的ORB特征提取算法。对每层图像金字塔... 在视觉SLAM中,特征点的提取和准确的特征匹配对机器人的位姿推断具有重要作用。针对传统ORB算法特征点分布不均匀,容易出现簇集的问题和Qtree_ORB算法特征点过均匀等问题,提出了一种基于四叉树改进的ORB特征提取算法。对每层图像金字塔进行自适应网格划分,采用自适应阈值来进行特征点提取;根据每层图像金字塔所提取特征点数目对四叉树的划分深度进行限制,减少冗余特征点;设定最小阈值来减少低质量特征点的提取;在Mikolajczyk数据集上对改进算法的均匀度和匹配性能进行测试,在TUM数据集上对改进算法在ORBSALM2系统中的精度进行测试。结果表明改进算法能够有效提高其均匀度,并且保持着较高的匹配精度;在ORBSLAM2测试中,改进算法能有效改进SLAM系统的轨迹精度和漂移程度。 展开更多
关键词 视觉同时定位与建图算法(SLAM) ORB算法 Qtree_ORB算法 均匀度
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vSLAM在无人机平台上的发展研究综述 被引量:5
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作者 王冠政 汪海洋 +3 位作者 程志伟 万紫嫣 文雪 何建华 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第14期8-14,共7页
vSLAM(visual Simultaneous Localization and Mapping)是一种基于视觉传感器实现同时定位与建图的技术,不仅可为地面机器人提供服务,同时在无人机的定位导航中也有着非常重要的应用。对基于无人机的vSLAM发展概况进行整理研究,就其中... vSLAM(visual Simultaneous Localization and Mapping)是一种基于视觉传感器实现同时定位与建图的技术,不仅可为地面机器人提供服务,同时在无人机的定位导航中也有着非常重要的应用。对基于无人机的vSLAM发展概况进行整理研究,就其中几大关键方向的研究现状予以介绍,主要包括结合IMU、结合光流传感器的vSLAM,同时总结目前研究中仍存在的一些问题和不足之处。结合经典理论与最新研究动态,对基于无人机的vSLAM重点研究内容和未来发展方向提出了新的展望。 展开更多
关键词 基于视觉同时定位与建技术(vSLAM) 无人机 传感器融合
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