基于视觉SLAM的移动机器人闭环检测算法研究

来源 :浙江工商大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pennate
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
移动机器人在未知环境中极其依赖所创建的场景地图和地图中的定位,无论设计何种类型的地图,都不可避免地受到累积误差的影响。并且在机器人实际的视觉导航中,如果使用传统的闭环检测方法来进行场景识别,将会遭遇到由时间或季节等条件引起的外观变化、传感器带来的视角变化以及目标在剧烈运动等问题,这样系统便难以提取到相应的图像特征,且提取图像特征速度较慢,无法满足机器人的实时性要求。因此,闭环检测技术面临着大量挑战及难点问题。随着深度卷积神经网络的飞速发展,使得视觉传感器提取到的图像特征信息变得丰富成为了可能。为了满足闭环检测部署在移动端平台所需求的准确性和实时性,本文进行了如下研究:(1)本文提出将深度学习技术与视觉SLAM相结合,在视觉闭环检测的任务中引入了基于卷积神经网络特征提取的方法。针对传统算法的图像特征提取准确率不佳的问题,本文设计了Shuffle Net V2-Net VLAD网络模型对视觉传感器采集的图像进行特征提取,输出特征向量,再利用余弦相似度计算对图像帧进行相似度匹配,完成闭环检测。经过实验证明,与传统的基于手工特征算法及经典的基于卷积神经网络算法相比,本文的闭环检测算法取得了较高的准确率。(2)本文针对传统算法和深度学习方法运用到中小型设备上的实时性不高的问题。提出了一种使用乘积量化对Shuffle Net V2网络的输出向量进行降维,得到压缩后的特征向量,最后用非对称距离进行相似度计算的闭环检测方法,很大程度上减少了高维的空间数据运算时间。实验经过与多个优秀的闭环检测算法对比证明,在PR曲线、平均准确率、时间性能和相似度矩阵等指标上都表现优异,可以较好地满足移动端平台的准确性和实时性。
其他文献
教师领导并不是一个崭新的词汇,而是一个不断发展的研究领域,主要是在两个层面上运用,一是传统的教师领导含义,即教师所实施的对学生的领导,特别是班主任教师对班级学生的领导方式;二是当代的教师领导意义,是随着学校变革中教师赋权以及教师发展模式改变的产物,是教育主化的时代要求,更是教师发展的理性诉求。萨乔万尼在他的书中写到,要改变传统的领导方式,就要寻找替身。而其中之一就是构建共同体。作为领导替身的共同体
会议
报纸
期刊
现代信息技术的蓬勃发展正在扩大物联网的应用价值,医疗物联网作为新兴的热门应用场景,以其基于数据的治疗与护理方式为大众提供持续、实时和个性化的医疗服务。医疗物联网提供了一种高效率低成本的辅助医疗方式,缓解了当前医疗中心人力资源短缺的窘境,具备提升社会医疗体系水平的现实意义。因此,医疗物联网的信息安全问题也成为了大众关注的焦点。如何在保护用户隐私的前提下,有效地利用医疗数据信息?现有研究通常基于面向雾
学位
主要以低温低压进汽参数为基础,结合西安陕鼓动力股份有限公司总承包的江苏某钢铁企业AOD炉高温烟气余热回收项目中的工程应用,对汽电双拖机组采用高转速汽轮机和除尘风机通过变频调节的首台套工程应用进行理论分析,为后续AOD炉余热回收工程提供一定指导和借鉴价值。
期刊
大米是我国三大粮食作物之一,在人民的日常饮食中占有举足轻重的地位。随着生活水平的提高,人们开始重视健康饮食,对优质大米的需求与日俱增。因此,大米品质的检测和判别变得尤为重要。大米外观作为评价大米品质的关键指标,主要是对大米数量、碎米、黄米和垩白米等进行统计判别。传统的判别方法是人工判别,检测结果缺乏客观性和科学性。随着计算机技术的广泛应用和图像处理算法的飞速发展,基于机器视觉的大米外观品质检测已经
学位
人体姿态估计是计算机视觉中一个基础性任务,是人体解析、动作识别、姿态跟踪等一系列下游任务的基石,其目标在于识别并检测图片或视频中人体的关节位置。视频人体姿态估计目前已被广泛应用于安全防控、暴力与异常行为检测、人机交互、增强现实等领域,具有重要意义。然而,视频中频繁发生的视觉遮挡、运动模糊等情况,以及耗时耗力的大规模视频数据集标注问题,都极大地增加了该任务的挑战性。当前,很多研究聚焦于静态图片的人体
学位
目的:观察参芪降糖胶囊联合盐酸二甲双胍治疗气阴两虚证2型糖尿病的临床疗效。方法:选取2型糖尿病患者182例,按照随机数字表法分为对照组和观察组各91例。对照组予盐酸二甲双胍治疗;观察组在对照组的基础上予参芪降糖胶囊治疗。2组疗程均为12周。比较2组临床疗效及治疗前后血糖指标[空腹血糖(FBG)、餐后2 h血糖(P2hBG)、糖化血红蛋白(HbA1c)]、气阴两虚证侯评分以及胰岛β细胞功能指标[空腹
期刊
期刊
在口腔修复工作中牙齿颈缘线对目标用户牙龈与牙齿之间的密合性起着至关重要的作用,决定着口腔修复工作的成功与否。本文主要针对颈缘线的牙齿修复体变形设计依靠人工方法会引入主观性误差、当前牙齿颈缘线提取方法需要复杂的人工交互等问题,实现牙齿颈缘线的形变估计和自动提取。针对曲面形变预测方法中存在的网络计算复杂度高、曲线形变预测方法中特征处理忽视非局部信息的关联性、忽视位置和法向之间存在的几何一致性关联等问题
学位