基于光流法的單目視覺(jué)里程計(jì)研究.pdf

1、準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)定位對(duì)于自主導(dǎo)航系統(tǒng)至關(guān)重要，基于視覺(jué)方法的里程計(jì)逐漸成為自主定位的重要選擇。由于大多數(shù)城市道路滿足路面是平面的假設(shè)，所以采用單目視覺(jué)里程計(jì)是合理有效的。同時(shí)單目視覺(jué)里程計(jì)對(duì)于硬件要求低，處理速度快，可以滿足實(shí)時(shí)的要求。光流法對(duì)于圖像運(yùn)動(dòng)的估計(jì)已經(jīng)可以滿足一定的精度和穩(wěn)定度的要求，特別是基于特征光流法的視覺(jué)里程計(jì)由于計(jì)算速度快，已經(jīng)可以達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的要求。
　　 本文研究了單目視覺(jué)里程計(jì)的設(shè)計(jì)原理，對(duì)比了不同特征點(diǎn)算法

2、的原理，同時(shí)介紹了單目視覺(jué)里程計(jì)的設(shè)計(jì)特色。傳統(tǒng)的單目視覺(jué)里程計(jì)是基于特征點(diǎn)匹配來(lái)設(shè)計(jì)的，具有對(duì)光照變化魯棒、定位精度高的特點(diǎn)。但是缺點(diǎn)在于處理速度慢，無(wú)法做到實(shí)時(shí)定位。
　　 為了解決傳統(tǒng)單目視覺(jué)里程計(jì)處理速度慢、無(wú)法實(shí)時(shí)定位的問(wèn)題，本文將光流法引入到視覺(jué)里程計(jì)中，提出基于光流法的單目視覺(jué)里程計(jì)的基本實(shí)現(xiàn)原理，通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和室外實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了不同光流法之間的精度?；诠饬鞣ǖ膯文恳曈X(jué)里程計(jì)提高了平坦路面上機(jī)器人定位速度并且在一定

3、程度上保證了定位的精度，但是對(duì)于出現(xiàn)光照變化強(qiáng)的路面，光流法的精度會(huì)有一定程度的下降?；谔卣鞴饬鞲櫡ň哂休^好的實(shí)時(shí)性，缺點(diǎn)在于定位精度略差。
　　 最后，提出一種融合光流法和特征點(diǎn)匹配算法的單目視覺(jué)里程計(jì)，將光流法和傳統(tǒng)特征點(diǎn)匹配算法進(jìn)行卡爾曼融合。光流法對(duì)于幀間小位移的場(chǎng)景有著較高的定位精度，但是累積誤差會(huì)隨著移動(dòng)總量的增加而不斷增大。特征點(diǎn)匹配定位法精度較高，但定位頻率低。兩者具有較好的性能互補(bǔ)特性。融合光流法和特征點(diǎn)匹