基于多传感器融合的移动机器人SLAM技术研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangsong1008
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
SLAM(Simultaneous Localization and Mapping,同时定位与建图)是智能移动机器人实现自主化的关键技术之一。随着服务机器人市场需求日益扩大,SLAM技术得到了更多研究者的关注。目前大多数SLAM算法都是基于场景刚性假设进行设计的,因此动态环境泛化能力差。此外,单一传感器无法满足复杂环境的需要,通常与其他传感器结合以提高系统的鲁棒性。本文针对以上问题,对视觉惯性SLAM和动态SLAM技术展开研究,主要内容如下:1、针对单目视觉传感器尺度缺失,低纹理环境容易跟踪失败的问题,设计了视觉惯性SLAM系统。构建了IMU(inertial measurement unit,惯性测量单元)测量模型和运动模型,使用IMU预积分对旋转、平移、速度分量进行预处理,利用视觉惯性紧耦合方法对单目尺度进行恢复,同时提高系统的鲁棒性和定位建图精度。2、提出了一种基于语义分割的动态SLAM算法。基于视觉惯性SLAM系统,引入语义分割识别行人,生成带有语义信息的图像掩膜,跟踪线程根据掩膜避免提取行人身上的特征点。设计了一种实时性算法,并行地对图片进行语义分割和特征提取,对动态SLAM算法的实际应用具有重要意义。3、针对语义分割无法处理非先验动态目标(大多数时间是静态但可以移动的目标)的问题,设计基于多视图几何的动态区域检测算法,通过计算重投影误差区分特征点是否属于运动目标,并结合传统的图像分割方法标记动态区域,生成掩膜。实验结果表明,提出的方法能够有效剔除动态特征点,提高系统的定位精度,但是初始化阶段没有足够的关键帧,无法检测动态区域。4、提出融合语义分割和多视图几何的动态SLAM算法,两种方法优势互补,有效降低了动态物体对SLAM系统的干扰。
其他文献
随着Android应用软件数量的急速增加,其质量越来越受到人们的重视。软件测试是保障Android应用质量的重要途径,测试用例生成是自动化测试的关键。反射机制可有效提高程序的灵活性及扩展性。研究显示,在Google Play中,将近88%的Android应用使用了反射。而面向Android应用反射的测试生成技术,因其反射代码覆盖率及测试生成效率低等原因,仍将是未来研究的热点和难点。目前,基于模型的
学位
乳腺癌相关失眠贯穿乳腺癌始终,是临床亟待解决的问题。许多学者在围绕中医治疗乳腺癌相关失眠方面进行了广泛探索。本文从中医对该病的病机认识、辨证分型、临床研究情况进行总结。中医内治以疏肝理气、重镇平肝、养血柔肝、清肝滋肾、交通心肾、健脾养肾、益气养阴、气血双补为主,结合穴位贴敷、推拿、雷火灸及针刺等外治疗法,具备多维度、多层次的综合干预优势,可作为低成本、低风险的临床辅助或替代治疗。但也存在辨证分型尚
期刊
医用恒温箱是一种常见的医疗器材,主要用于医用药品和实验试剂的保温,因此医用恒温箱对于温度控制有着很高的要求。作为典型的温度控制器件,医用恒温箱温度模型具有大惯性、时变性和不确定性。本文从三个方面对医用恒温箱的温度调节器进行设计和优化:医用恒温箱的温度模型辨识、温度调节器的设计和调节器的控制参数调优和优化。本文采用最小二乘辨识算法来获取医用恒温箱的温度模型参数。在此基础上,本文依据被控对象实际输出和
学位
阅读是高中英语教学体系的重要组成部分,新课程标准提倡运用主题语境为学科育人提供话题和语境,要求教师引导学生在不同主题语境下理解语篇内涵、提高阅读水平。由于主题语境在英语阅读教学中的运用较多,且高中学生对主题语境的理解程度将直接影响其思维发展和语言学习,所以,教师应当致力于探索全新的阅读教学模式,围绕教学主题来创设语境,让学生在阅读的过程中,充分理解主题意义,养成良好的英语学习习惯,不断提高阅读理解
期刊
无论对于动物还是人类而言,各类烈性传染病都是生命健康的严重威胁,例如非洲猪瘟,及2019年底突发的新冠肺炎(COVID-19),分别给农业生物安全及公共生物安全造成了重大的负面影响。尤其是,新冠肺炎给全世界的社会、经济、生命健康等诸多方面带来了异常巨大的损失。因此,研究各类新型的疾病检测技术、方法及装置,实现疾病的快速、精准、高效检测,对于构建维护人类乃至动物生命健康的守护防线具有重要的现实意义与
学位
现实世界中有很多具体的应用问题,都可以被抽象成最大团问题(Maximum Clique Problem)或是与最大团问题相关,比如社团划分、投资方案选择等问题。此外,最大独立集问题、图顶点着色问题等经典理论问题,也会应用到最大团探测算法。最大团问题具有很高的研究价值。最大团问题的目标是在一个给定网络中,找到一个顶点数最多的完全子图。目前已有的最大团算法可以分成两类:准确算法和启发式算法。准确算法保
学位
随着社会节奏增快以及生活方式的改变,乳腺癌的发病率和死亡率持续上升。目前靶向疗法在乳腺癌的治疗中前景良好,已发现多种蛋白靶点在乳腺癌的发生发展中扮演重要角色,其中信号转导和转录激活蛋白(STAT)是一组信号转导和转录激活蛋白,是传导细胞转录信息的重要靶点,该靶点可通过对下游细胞增殖、凋亡、细胞迁移、侵袭及血管生成因子等进行调节,进而影响乳腺癌的进展。STAT家族与肿瘤炎症反应密切相关,在肿瘤的发生
期刊
由于客观条件的约束,如信噪比的传输与传感器的设计,卫星所获取图像的空间与光谱分辨率存在互补关系。为便于完成后续的目标识别、地物分类等任务,则需要空间与光谱均高保真的图像。图像融合旨在将多幅图像通过其中存在的关系,利用合适的算法将它们各自的关键信息与特征进行融合,让图像具有更加丰富的色彩与纹理细节,更接近人眼视觉,因此图像融合必不可少。图像融合可根据待融合影像的时相分为两类:一是同时相影像融合;二是
学位
高通量分子模拟方法已经被证明是一种从庞大的金属有机框架(MOFs)数据库中筛选具有潜在应用前景MOFs材料的有力的手段。但是利用传统的高通量分子模拟方法对几十万个MOFs材料进行逐个筛选的效率太低。因此,寻求加速高性能MOF材料筛选的方法势在必行。本文的第一个工作利用机器学习方法(Maching Learning,ML)来加速高CO2/CH4分离性能的MOFs材料筛选过程。本研究首先应用巨正则蒙特
学位
卵巢早衰(premature ovarian failure,POF)属于妇科内分泌疾病,临床治疗较为困难。POF的发病机制复杂,中医认为与肾虚、冲任虚衰等有关,治疗当以补肾填精、调理冲任为主,临床也需辩证施治。西医则认为与遗传、免疫、环境、医源性因素等有关,治疗方法以激素替代疗法、促排卵疗法、干细胞移植等为主,临床中POF的治疗以中西医结合为常见方案。现从中西医两个角度出发,对各自的发病机制给予
期刊