移动机器人RGB-D视觉SLAM算法

• 作者: 宫清源 张军国 郭宇翔 陈劭 高天啸
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 工学
• 关键词: 移动机器人 RGB-D 视觉同步定位与地图构建 广义迭代最近点 图优化
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 农业装备与机械化工程
• 页码范围: 38-45
• 页数: 8页
• 分类号: TP242.6
• 字数: 4623字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2018.10.005

摘要

针对移动机器人视觉同步定位以及地图构建(Simultaneous localization and mapping,SLAM)研究中存在精确度较低、实时性较差等问题,提出了一种用于移动机器人的RGB-D视觉SLAM算法.首先利用定向二进制简单描述符(Oriented fast and rotated brief,ORB)算法提取RGB图像的特征点,通过基于快速近似最邻近(Fast library for approximate nearest neighbors,FLANN)的双向邻近(K-nearest neighbor,KNN)特征匹配方法得到匹配点对集合,利用改进后的随机抽样一致性(Re-estimate random sample consensus,RE-RANSAC)算法剔除误匹配点,估计得到相邻图像间的6D运动变换模型,然后利用广义迭代最近点(Generalized iterative closest point,GICP)算法得到优化后的运动变换模型,进而求解得到相机位姿.为提高定位精度,引入随机闭环检测环节,减少了机器人定位过程中的累积误差,并采用全局图优化(General graph optimization,G2O)方法对相机位姿图进行优化,得到全局最优相机位姿和相机运动轨迹;最终通过点云拼接生成全局彩色稠密点云地图.针对所测试的FR1数据集,本文算法的最小定位误差为0.011 m,平均定位误差为0.024 5 m,每帧数据平均处理时间为0.032 s,满足移动机器人快速定位建图的需求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈劭	北京林业大学工学院	47	199	7.0	12.0
5	郭宇翔	北京林业大学工学院	1	5	1.0	1.0
9	高天啸	北京林业大学工学院	1	5	1.0	1.0
13	宫清源	北京林业大学工学院	1	5	1.0	1.0