基于立體視覺的移動機器人室外環(huán)境SLAM研究.pdf

1、在未知環(huán)境中,移動機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,移動機器人的同時定位與地圖構(gòu)建(SLAM)問題是整個移動機器人自主導(dǎo)航的基礎(chǔ),也是其真正實現(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)公認的難點與發(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)動機器人的定位

2、與場景重構(gòu)方案,設(shè)計利用雙目立體視覺傳感器與機器人相結(jié)合的軟硬件構(gòu)架,將移動機器人行進中采集的左右攝像頭二維圖像與車載罩程計信息相結(jié)合,探究系統(tǒng)中的狀態(tài)估計問題。本文著重于以下內(nèi)容展開研究:基于點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)境特征點的全局定位。
　　 針對基于環(huán)境特征匹配的移動機器人立體視覺SLAM系統(tǒng),為驗證本算法的有效性與準(zhǔn)確性,本文在室外環(huán)境中進行了相關(guān)實驗研究,并獲得了成功應(yīng)用。本

3、文的創(chuàng)新點在于:
　　 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,使其對機器人所在未知環(huán)境進行相對簡單的三維環(huán)境的重建,從而更加有利于機器人高效而準(zhǔn)確的進行后續(xù)導(dǎo)航任務(wù)。
　　 2)視覺路標(biāo)提取機制:基于SURF算子與里程計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)境下移動機器人立體視覺SLAM研究系統(tǒng)的實現(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在線運行的困難。