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![基于雙目視覺與慣性融合的定位方法研究.pdf_第1頁](https://static.zsdocx.com/FlexPaper/FileRoot/2019-3/6/23/661f331e-a994-4d8d-a6d4-0159c841a4db/661f331e-a994-4d8d-a6d4-0159c841a4db1.gif)
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文檔簡介
1、隨著在計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)方面的不斷發(fā)展,智能機(jī)器人的研究受到越來越多研究者們的關(guān)注。而機(jī)器人定位是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主化和智能化的關(guān)鍵技術(shù)之一。定位技術(shù)在很大程度上推動(dòng)著智能機(jī)器人的發(fā)展。所以研究機(jī)器人定位的相關(guān)技術(shù)對未來機(jī)器人的研究有很大的幫助。傳統(tǒng)的GPS(Global Positioning System)導(dǎo)航定位系統(tǒng)等從外部定位的方法存在自身的局限性,比如:GPS信號被遮擋或缺失等。然而利用視覺方法能夠避免上述局限性實(shí)現(xiàn)精確的定位
2、,但是在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速率較快時(shí)使得視覺方法獲取的圖像匹配誤差較大,導(dǎo)致定位精度下降;捷聯(lián)慣性導(dǎo)航定位系統(tǒng)由陀螺儀、加速度計(jì)和計(jì)算單元組成,雖然不會(huì)像GPS定位那樣受到信號被遮擋的干擾,但是其存在累積誤差。針對以上問題,本文提出了高效的融合雙目視覺與慣性定位方法,主要的工作包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:
?。?)介紹了目前智能機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r,對機(jī)器人定位技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了深入分析。對當(dāng)前的一些定位方法進(jìn)行了闡述,對捷聯(lián)慣導(dǎo)定位(Ser
3、ial Inertial Navigation System)方法和基于視覺里程計(jì)的定位方法進(jìn)行了分析,并重點(diǎn)研究了雙目視覺與慣性融合的定位方法。
?。?)針對視覺里程計(jì)定位過程中用到的特征點(diǎn)匹配的速度和精度問題,在查閱大量文獻(xiàn)后對當(dāng)前的一些特征點(diǎn)提取方法進(jìn)行了研究,并提出了改進(jìn)的ORB(Oriented Fast and Rotated BRIEF)特征點(diǎn)提取方法,該方法在原有ORB方法具備的計(jì)算速度快,具有旋轉(zhuǎn)不變性的基礎(chǔ)上
4、,解決了其不具備尺度不變性的問題,并將其應(yīng)用于視覺定位來提高定位精度。
?。?)慣性導(dǎo)航技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定,但存在累積誤差。通過雙目立體視覺系統(tǒng)可以更為精確地獲得特征點(diǎn)的深度信息,但其依賴于圖像的受干擾程度,由于視覺測量過程中存在誤差,為了減小誤差,本文提出了基于光束平差法的方法對視覺里程計(jì)進(jìn)行局部關(guān)鍵幀優(yōu)化,并將其應(yīng)用于雙目視覺定位系統(tǒng)中。本文認(rèn)真分析和研究了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)與視覺里程計(jì)各自存在的優(yōu)缺點(diǎn),并采用基于雙目視覺與慣
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