基于光流法的單目視覺里程計研究.pdf

1、準(zhǔn)確的實時定位對于自主導(dǎo)航系統(tǒng)至關(guān)重要，基于視覺方法的里程計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)，所以采用單目視覺里程計是合理有效的。同時單目視覺里程計對于硬件要求低，處理速度快，可以滿足實時的要求。光流法對于圖像運動的估計已經(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里程計由于計算速度快，已經(jīng)可以達到實際應(yīng)用的要求。
　　 本文研究了單目視覺里程計的設(shè)計原理，對比了不同特征點算法

2、的原理，同時介紹了單目視覺里程計的設(shè)計特色。傳統(tǒng)的單目視覺里程計是基于特征點匹配來設(shè)計的，具有對光照變化魯棒、定位精度高的特點。但是缺點在于處理速度慢，無法做到實時定位。
　　 為了解決傳統(tǒng)單目視覺里程計處理速度慢、無法實時定位的問題，本文將光流法引入到視覺里程計中，提出基于光流法的單目視覺里程計的基本實現(xiàn)原理，通過室內(nèi)實驗和室外實驗，驗證了不同光流法之間的精度?；诠饬鞣ǖ膯文恳曈X里程計提高了平坦路面上機器人定位速度并且在一定

3、程度上保證了定位的精度，但是對于出現(xiàn)光照變化強的路面，光流法的精度會有一定程度的下降?；谔卣鞴饬鞲櫡ň哂休^好的實時性，缺點在于定位精度略差。
　　 最后，提出一種融合光流法和特征點匹配算法的單目視覺里程計，將光流法和傳統(tǒng)特征點匹配算法進行卡爾曼融合。光流法對于幀間小位移的場景有著較高的定位精度，但是累積誤差會隨著移動總量的增加而不斷增大。特征點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特性。融合光流法和特征點匹