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一种低成本的机器人室内可通行区域建模方法

论文摘要

基于单目视觉的同步定位与建图（SLAM）是机器人领域中的一项热门技术。然而,在场景建图方面,由于其计算量较大,各主流方法还无法在低运算能力的平台上实现实时的场景建模。针对室内环境与小型机器人的特定情况,提出了一种新的可通行区域建模方法。该方法建立在单目特征点SLAM的基础上,通过HSV色彩空间内的图像自适应阈值分割获取地面分割图像,并与SLAM生成的稀疏点云进行交叉比对,进而获取地平面与准确的地面分割区域,再将地面分割区域反投影到地平面上,获取地面的稠密建模。在室内场景的实验中,所提方法的平均运算速度能达到21帧/s,速度约为ORB-SLAM的70%,能够满足移动平台的实时性要求。对于地平面位置的还原平均误差为5. 8%,地面上道路宽度的建模误差在3. 5%～12. 8%。

论文目录

  • 1 相关工作
  • 2 室内地面快速建模方法
  •   2.1 整体流程
  •   2.2 单目SLAM模块
  •   2.3 地面区域的分割
  •   2.4 地面点云的获取、滤波与地平面的计算
  •   2.5 对地面分割图像的筛选
  •   2.6 稠密地面建模
  • 3 实验与分析
  •   3.1 场景与建模效果
  •     3.1.1 办公室场景
  •     3.1.2 教室场景
  •     3.1.3 建模效果
  •   3.2 运算速度
  •   3.3 精度分析
  •     3.3.1 地平面的位置还原精度
  •     3.3.2 场景建模精度
  •   3.4 外在因素的影响分析
  •     3.4.1 地面倒影
  •     3.4.2 地面不均匀纹理
  • 4 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张釜恺,芮挺,何雷,杨成松

    关键词: 单目同步定位与建图,室内场景,可通行区域,地面建模,图像分割

    来源: 北京航空航天大学学报 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 自动化技术

    单位: 中国人民解放军陆军工程大学研究生院,中国人民解放军陆军工程大学野战工程学院

    分类号: TP242

    DOI: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0393

    页码: 2470-2478

    总页数: 9

    文件大小: 3710K

    下载量: 258

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/6dc902901632f060d262fc29.html