无人机视觉SLAM协同建图与导航

• 作者: 尹露 李成源 王伟 王晨捷 罗斌 赵青
• 来源期刊: 测绘学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 空地协同 无人机 视觉SLAM 显著闭合边界 自主导航
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 摄影测量学与遥感
• 页码范围: 767-776
• 页数: 10页
• 分类号: P227
• 字数: 5624字
• 语种: 中文

摘要

地面机器人由于其工作空间的限制,对环境感知存在较大局限性,结合空中机器人在视角方面的优势,实现空地机器人协作是主流趋势.本文提出了一种基于无人机视觉SLAM的协同建图与导航方法,利用无人机空中视角带来的大范围环境感知能力,协助地面机器人快速构建环境模型,提高地面机器人在具有挑战性的未知环境中建图与导航能力.本文方法首先构建了一个显著闭合边界实时检测和跟踪线程,结合点、线特征以及显著闭合边界,提出一种视觉SLAM方法用于无人机空中建图,与传统方法相比,闭合边界的结合极大优化了建图的效果.其次,地面机器人根据无人机获得的初始全局地图自动规划全局路径,在移动过程中,利用搭载的激光传感器对无人机建的初始地图进行更新,并且对路径进行连续的重新规划,避免与障碍物发生碰撞.为了验证本文方法的可行性和先进性,分别进行了仿真试验和真实试验.试验结果表明,本文方法显著提高了建图效果,实现了协同建图与导航方法的完整过程,提高了地面机器人在具有挑战的未知区域中进行自主建图和导航的能力.但是本文方法在障碍物分布密集、地面高低起伏等复杂情况下效果不佳,且实现的二维导航局限性大,未来工作立足于融合激光雷达、IMU等多传感器,提高深度估计和位姿估计等任务效果用于构建精准的三维占据栅格地图,并进一步设计三维空间空地协同建图与导航的方法.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵青	武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室	20	215	4.0	14.0
2	王伟	武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室	185	1042	15.0	25.0
3	罗斌	武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室	23	82	5.0	8.0
4	尹露	武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室	9	20	3.0	4.0
5	王晨捷	武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室	3	5	1.0	2.0
6	李成源	武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室	1	0	0.0	0.0