基于復(fù)眼模型的視覺里程計(jì)方法研究.pdf

1、視覺里程計(jì)(Visualodometry，VO)是利用單個(gè)或多個(gè)與運(yùn)動(dòng)物體（比如汽車、人、機(jī)器人等）相關(guān)聯(lián)的攝像機(jī)獲取圖片信息來估計(jì)物體運(yùn)動(dòng)信息的裝置?？蔀闄C(jī)器人自主定位、地圖創(chuàng)建和導(dǎo)航提供關(guān)鍵的位姿信息。
　　視覺里程計(jì)通過運(yùn)動(dòng)時(shí)拍攝的圖像信息估計(jì)物體的位姿變化，不存在由傳感器精度降低或慣導(dǎo)漂移（土質(zhì)疏松、地面打滑）等因素引起的數(shù)據(jù)誤差。在輪式里程計(jì)不能滿足的腿式機(jī)器人導(dǎo)航和定位、慣性導(dǎo)航裝置IMU不能適用的長距離導(dǎo)航定位中、G

2、PS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)不能滿足的水下、極地和星際探測等領(lǐng)域，視覺里程計(jì)更有著不可替代的優(yōu)勢。
　　基于復(fù)眼模型的復(fù)眼(RGB-D)攝像機(jī)系統(tǒng)是一種可同時(shí)獲取場景二維彩色圖像和按像素對應(yīng)的三維信息的新型三維視覺系統(tǒng)?；趶?fù)眼攝像機(jī)系統(tǒng)特性，本文提出一種基于場景圖像特征和三維信息的高精度魯棒視覺里程計(jì)三維運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)估計(jì)方法。
　　方法以場景圖像特征的稀疏性作為反饋量，進(jìn)行相鄰幀采樣頻率自適應(yīng)調(diào)整，并自動(dòng)切換視覺里程計(jì)三維運(yùn)動(dòng)估計(jì)優(yōu)

3、化方案。在圖像特征豐富的場景降低采樣頻率，通過提取SIFT特征匹配點(diǎn)集及其對應(yīng)的三維信息，獲得精確三維運(yùn)動(dòng)估計(jì)，降低采集運(yùn)算量的同時(shí)提高運(yùn)動(dòng)估計(jì)的可靠性;在圖像特征稀疏的場景提高采樣頻率，將相鄰幀運(yùn)動(dòng)限制在較小空間范圍，直接利用相鄰幀的三維點(diǎn)云信息通過ICP迭代算法求解可靠的三維運(yùn)動(dòng)估計(jì)，有效解決算法對環(huán)境圖像特征疏密程度的依賴性。為降低誤匹配圖像特征點(diǎn)對對三維運(yùn)動(dòng)估計(jì)的破壞性影響，方法引入基于雙向一致性檢查的誤匹配剔除、基于顏色信息約