發(fā)布時間：2020-11-21 14:58

　　 定位問題不僅是同步定位與建圖問題(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)的核心,更是基于位置服務(Location-based Service,LbS)、增強現(xiàn)實(Augmented Reality,AR)等應用領域的熱點問題。其中,基于機器視覺的定位解決方案獲得了廣泛關注并得以迅速發(fā)展。本文提出了一種3D視覺室內定位解決方案,該定位策略從RGB-D感應設備提供的彩色圖與深度圖中提取平面特征,并進而實現(xiàn)結構匹配與定位:首先,在定位過程中,室內環(huán)境由平面組成的連通圖表示,并使用結構子圖的匹配替代平面特征匹配對的重復搜索過程;其次,表現(xiàn)建筑結構的曼哈頓世界假說模型也被引入至定位問題中,以削減子圖內的平面對匹配次數,加速匹配過程的執(zhí)行。在實時運行的前提下,該定位方法可以容納探測設備視野范圍內的平面特征進行匹配,從而更早地得到定位結果;隨后,作為對定位結果的評估,匹配識別后的子圖配準過程將兩子圖內所有的平面特征進行擬合,最終得到定位坐標與配準評分;最后,曼哈頓世界假說的引入同時也能簡化初始位姿確定后的定位問題,將其分類討論為6自由度(Degree of Freedom,DoF)的初始位姿確定問題,以及4自由度的后續(xù)位姿計算問題,達到簡化問題的目的。實驗結果顯示,利用本文提出的定位方法在室內環(huán)境行進時能比原有PbMap定位算法更早地得到定位結果,同時具有更高的運算效率。另外,平面配準過程也能幫助定位模塊排除潛在的錯誤匹配,并能承受部分環(huán)境的動態(tài)變化。本文提出的室內定位方法對基于平面特征的同步定位與建圖系統(tǒng)實現(xiàn)了特征復用,具有一定的應用價值。
【學位單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TP391.41
【部分圖文】：

系統(tǒng)在視覺里程計的基礎上消除偏移，構建完整現(xiàn)方式上，對應不同的應用場合與目的，S如在圖 1 - 2 中的一系列生成地圖中，傳統(tǒng)俯視圖如圖（a）；隨著立體視覺系統(tǒng)出現(xiàn)，深，并構成三維點云如圖（b），更直觀地描地圖時，海量的點信息會造成龐大的數據處渲染更是依賴于高性能圖像處理器（Grap時顯示。于是如圖（c）的體素（Voxel）地用大立方體表示整體結構信息，以此來平衡采用不同特征的視覺 SLAM 系統(tǒng)也會利用

分割問題依賴且受限于如色彩、紋理等視覺特征。如圖2-1 所示，基于鄰近像素相似性的超像素技術（superpixel）即是基于色彩相似性的圖像分割。圖像分割將概率圖模型（ProbabilisticGraphicalModel，PGM）中如條件隨機場（ConditionalRandomFieldmodels，CRF）[32]、高階條件隨機場模型（HigherOrderCRFs，HOCRFs）[33]等應用于圖像特征的融合，有效地達到了識別與分割的目標；Long 等人利用全卷積神經網絡實現(xiàn)了對圖像的語義分割[34]，圖 2 - 1：二維圖像的超像素分割

分割問題依賴且受限于如色彩、紋理等視覺特征。如圖2-1 所示，基于鄰近像素相似性的超像素技術（superpixel）即是基于色彩相似性的圖像分割。圖像分割將概率圖模型（ProbabilisticGraphicalModel，PGM）中如條件隨機場（ConditionalRandomFieldmodels，CRF）[32]、高階條件隨機場模型（HigherOrderCRFs，HOCRFs）[33]等應用于圖像特征的融合，有效地達到了識別與分割的目標；Long 等人利用全卷積神經網絡實現(xiàn)了對圖像的語義分割[34]，圖 2 - 1：二維圖像的超像素分割
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本文編號：2893177