优化ORB特征的视觉SLAM

本文针对误匹配特征影响位姿估计结果的问题,提出了一种结合深度信息验证以及重定位优化特征的视觉SLAM系统。     

基于双目视觉的多机器人SLAM

为了解决单个移动机器人在未知环境下,构建地图不精确及无法实现并行任务的问题,提出了基于双目视觉的多机器人SLAM (Simultaneous Localization and Mapping),此方法可以大幅度提高机器人的定位精度和构图的准确性。以双机器人为例,提出了协作SLAM的实现方法,通过ORB-SLAM2算法,将两个机器人获得的关键帧进行共享,通过相对位姿估计不断地更新局部地图,然后将局部地图进行融合,从而实现多机器人SLAM。     

图优化的Kinect三维视觉里程计设计分析

里程计是同步定位以及地图构建重要内容,现阶段在机器人领域中是研究的热点问题。视觉里程计是通过分析视觉信息,获得运动过程中的轨迹信息,利用视觉传感器实现处理。而在实践中其最为主要的问题则就是视觉里程计基于图像估计相机运动,根据其是否需要提取特征,是视觉里程计的主要方式,可以实现对光照、动态物体不敏感是较为成熟的解决方案。基于此,文章主要对图优化的Kinect三维视觉里程计设计进行了简单的分析,分析了图优化的Kinect三维视觉里程计进行了设计分析,通过特征点提取以及匹配、位姿优化、深度图像关键帧选取、基于图的里程计优化、局部回环检测等方式对其进行处理,最后通过实验与结果分析,确定了图优化的Kinect三维视觉里程计的作用,得出了Kinect三维视觉里程计进行凸优化处理可以在保障实时性的基础之上可以降低其产生的误差,提升结果参数的精准性的结果。     

基于激光扫描技术的室内空间定位

针对室内及地下三维位置信息测量中GPS信号容易缺失的问题,本文采用了激光雷达(LiDAR)和惯性测量装置(IMU)等多传感器相融合的移动测量系统,激光雷达通过记录待测物体表面大量密集点的三维坐标,可以快速重建物体的三维模型,进而形成高精密度的三维激光点云数据.首先利用多传感器的融合工作并结合SLAM算法,实现同步轨迹与...     

基于折光鱼眼全景相机的双目立体视觉标定

面向鱼眼立体视觉系统标定,针孔等传统成像模型对高畸变镜头建模存在不准确问题,本文基于统一球面投影机理,建立了折光鱼眼全景相机的双目立体视觉投影模型,并对此双目立体视觉系统进行了标定。标定过程中,首先利用Hough变换实现了全景图像中角点的精确检测,在此基础上,利用Levenberg—Marquardt(L-M)法对相机内、外参数进行精细化估计,从而实现相机的准确标定。相对于传统的双目鱼眼相机标定法,通过对比实验验证了双目立体视觉标定方法的优越性。     

融合GPS/SINS的容积卡尔曼滤波智能车位置姿态估计方法

针对智能车在城市密集区域其全球定位系统(Global Positioning System,GPS)系统易受遮挡、干扰与多路径反射等因素影响,导致定位失灵和定位精度较低的问题,以及智能车位置姿态估计模型的非线性问题,提出了1种融合GPS/SINS的容积卡尔曼滤波智能车位置姿态估计方法。该方法将GPS和捷联惯导系统(Strap-down Inertial Navigation System,SINS)优势互补,构建以姿态误差、速度误差和位置误差等15维的系统状态方程,以GPS的位置/速度与SINS的位置/速度差值的6维系统观测方程,并采用容积卡尔曼滤波器对GPS和SINS的观测矢量进行有效关联与融合,估计并解算出车辆运动情况下的最优位置、速度、姿态参数。通过与GPS系统、SINS系统和基于扩展卡尔曼滤波的位姿估计方法仿真对比。结果表明,本文方法能给智能车提供精确可靠的车辆位姿参数。     

基于Canny边缘特征点的接触网绝缘子识别方法

针对使用机器视觉技术对接触网绝缘子状态检测时的绝缘子识别问题,提出一种结合Canny边缘特征和SURF点特征的绝缘子识别算法。该算法首先提取图像边缘特征,然后使用SURF算法在边缘图像上提取特征点,并利用Haar小波对特征点进行描述;对检测出的特征点使用欧氏距离比值法进行初匹配;最后用RANSAC算法消除由噪声等干扰产生的错误匹配,从而实现接触网绝缘子智能识别。实验结果表明,该算法能在有背景干扰、小幅度旋转的目标图像中准确识别出绝缘子,为电气化铁路接触网绝缘子智能清洗的视觉识别定位问题提供了可行参考。     

一种车载双目相机自标定方法

本文提出一种车载双目相机安装外参自标定方法。传统的车载相机标定一般依赖特定标定场地、标志物和标定设备,低效、高成本、无法实地在线地标定。一些新的方法:结合SLAM或VIO的外参标定方法基于点、线特征匹配,开放道路纹理低,精度不高;通过匹配高精度地图真值,结合道路元素对标定参数校正,适用于外参动态调优,不适用开放道路、缺乏参考真值的标定需求。针对高精度地图众包采集方式,本文方法首先基于车道提取与跟踪模型检测车辆行驶状态、并通过检测点采样评估道路面平整程度,自动筛选车辆直行、平整的道路面拟合参数化平面;然后基于左手系建立世界坐标系,并通过相机坐标系与世界坐标系的欧式变换计算外参;最后构建外参验证模型,在线评估外参精度。实验证明本文方法能准确标定相机安装外参,满足地图采集应用需求,并实现自动化,提高标定效率。     

基于点阵结构光获取物体点云的摄影测量方法

基于自主研发的点阵结构光投射系统并设计了一套从影像到点云的详细流程,对立体相机检校之后将左右片提取出的特征点通过核线约束等多种约束规则实现特征点的匹配,实验结果表明可以得到较高的匹配成功率,最终获取到物体表面轮廓的点云。     

纪念性景观的视觉特征解析

基于人类视觉特征的景观形态设计是纪念性景观传达场所精神的基础。以纪念性景观中的视觉特征为研究对象,通过对优秀纪念性景观形态实例的搜集和整理,将纪念性景观依照视觉特征进行统计和分类,并结合案例分析,从6个方面对所提取视觉特征的数据进行数值分析。包括:空间轴线与总平面的数量关系;景观空间序列与游览路线的比照;以景观节点为驻足点的视锥;景观剖面天际线;景观视线通廊长宽高的比例;行列、矩阵及超常尺度景观要素的统计。基于分析结果,将纪念性景观还原成4种"图式"并给出数值描述,最终归纳出纪念性景观在视觉特征上的普遍规律,以期指导纪念性景观的形态设计。