基于立體視覺的移動機(jī)器人室外環(huán)境SLAM研究.pdf

1、在未知環(huán)境中,移動機(jī)器人的精確定位是基于對環(huán)境的感知和理解,需要創(chuàng)建環(huán)境地圖,而環(huán)境地圖的創(chuàng)建又需要精確的定位。因此,移動機(jī)器人的同時定位與地圖構(gòu)建(SLAM)問題是整個移動機(jī)器人自主導(dǎo)航的基礎(chǔ),也是其真正實(shí)現(xiàn)智能化的最重要條件之一。
　　 傳統(tǒng)的SLAM研究大多基于室內(nèi)規(guī)則環(huán)境中的基礎(chǔ)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)室外不規(guī)則、不穩(wěn)定環(huán)境中可靠的同時定位與地圖構(gòu)建系統(tǒng)是該領(lǐng)域內(nèi)公認(rèn)的難點(diǎn)與發(fā)展趨勢。本論文主要研究室外環(huán)境中應(yīng)用于四輪驅(qū)動機(jī)器人的定位

2、與場景重構(gòu)方案,設(shè)計(jì)利用雙目立體視覺傳感器與機(jī)器人相結(jié)合的軟硬件構(gòu)架,將移動機(jī)器人行進(jìn)中采集的左右攝像頭二維圖像與車載罩程計(jì)信息相結(jié)合,探究系統(tǒng)中的狀態(tài)估計(jì)問題。本文著重于以下內(nèi)容展開研究:基于點(diǎn)云信息的簡單三維環(huán)境地圖重建、圖像三維局部不變特征的提取算法和基于環(huán)境特征點(diǎn)的全局定位。
　　 針對基于環(huán)境特征匹配的移動機(jī)器人立體視覺SLAM系統(tǒng),為驗(yàn)證本算法的有效性與準(zhǔn)確性,本文在室外環(huán)境中進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究,并獲得了成功應(yīng)用。本

3、文的創(chuàng)新點(diǎn)在于:
　　 1)三維環(huán)境地圖表現(xiàn)模式:將三維重建思想引入SLAM研究,使其對機(jī)器人所在未知環(huán)境進(jìn)行相對簡單的三維環(huán)境的重建,從而更加有利于機(jī)器人高效而準(zhǔn)確的進(jìn)行后續(xù)導(dǎo)航任務(wù)。
　　 2)視覺路標(biāo)提取機(jī)制:基于SURF算子與里程計(jì)信息相融合的三維視覺路標(biāo)提取算法從原理上保證了室外環(huán)境下移動機(jī)器人立體視覺SLAM研究系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),雖然在定位的準(zhǔn)確度上有待提高,但能夠相對有效地解決SLAM在線運(yùn)行的困難。