基于激光雷達(dá)與視覺的監(jiān)所機(jī)器人建圖定位算法研發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2023-03-03 18:24
伴隨著科技與經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步發(fā)展,國民對(duì)生活品質(zhì)的要求不斷提高,傳統(tǒng)安防行業(yè)開始朝著自動(dòng)化、智能化發(fā)展,安防機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。相比于傳統(tǒng)安防對(duì)于大量傳感器、人力、物力的依賴,安防機(jī)器人工作效率更高,安防體系更加靈活,工作時(shí)可以完全避免由人為情感、身體因素導(dǎo)致的工作異常情況,但相應(yīng)的,由于其承擔(dān)任務(wù)的重要性,安防機(jī)器人往往對(duì)其智能算法的精度以及魯棒性有很高的要求。監(jiān)所機(jī)器人作為安防機(jī)器人的一種特殊應(yīng)用,主要目的是代替獄警完成夜間高強(qiáng)度巡檢工作,要求機(jī)器人可以在無人看管的情況下巡視監(jiān)所樓層并對(duì)各押舍內(nèi)犯人狀況做出反饋,這些任務(wù)對(duì)機(jī)器人的定位算法提出了很高的要求,針對(duì)于此,本文將對(duì)監(jiān)所機(jī)器人的建圖定位算法展開研究,本文主要內(nèi)容安排如下:1.對(duì)監(jiān)所機(jī)器人的主要功能需求進(jìn)行簡要描述,強(qiáng)調(diào)了建圖定位系統(tǒng)在整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)中的重要作用,并從硬件、軟件兩方面介紹了監(jiān)所機(jī)器人建圖定位系統(tǒng)的構(gòu)成。2.分析基于粒子濾波的激光雷達(dá)即使定位與地圖構(gòu)建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)算法原理與實(shí)現(xiàn),詳細(xì)描述初始化、采樣、掃描匹配,權(quán)值計(jì)算等步驟的計(jì)算過程與結(jié)果。并針對(duì)...
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 激光SLAM問題的研究現(xiàn)狀
1.3 視覺定位算法研究現(xiàn)狀
1.4 本論文主要研究內(nèi)容
第二章 監(jiān)所機(jī)器人建圖定位系統(tǒng)構(gòu)成
2.1 監(jiān)所機(jī)器人功能需求分析
2.2 監(jiān)所機(jī)器人建圖定位系統(tǒng)硬件構(gòu)成
2.3 監(jiān)所機(jī)器人建圖定位系統(tǒng)軟件框架
2.4 本章小節(jié)
第三章 監(jiān)所機(jī)器人激光SLAM算法研發(fā)
3.1 基于粒子濾波的SLAM算法
3.1.1 概率模型建立
3.1.2 粒子濾波基本概念
3.1.3 基于粒子濾波的SLAM算法
3.2 融合最小二乘掃描匹配的粒子濾波SLAM算法
3.2.1 最小二乘匹配算法
3.2.2 融合最小二乘匹配的SLAM算法
3.3 融合最小二乘匹配的SLAM算法軟件實(shí)現(xiàn)
3.3.1 雷達(dá)數(shù)據(jù)發(fā)布節(jié)點(diǎn)
3.3.2 里程計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)布節(jié)點(diǎn)
3.3.3 融合最小二乘匹配的粒子濾波SLAM算法節(jié)點(diǎn)
3.4 本章小節(jié)
第四章 監(jiān)所環(huán)境下的視覺定位算法研發(fā)
4.1 視覺定位系統(tǒng)概述
4.2 遠(yuǎn)距離左右校準(zhǔn)
4.2.1 窗體矩形檢測(cè)
4.2.2 圖像相似度對(duì)比
4.2.3 位置偏差計(jì)算
4.3 近距離左右校準(zhǔn)
4.3.1 圖像預(yù)處理
4.3.2 直線檢測(cè)
4.3.3 位置偏差計(jì)算
4.4 本章小節(jié)
第五章 建圖定位系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分析
5.1 融合最小二乘匹配的SLAM實(shí)驗(yàn)分析
5.1.1 SLAM仿真環(huán)境實(shí)驗(yàn)分析
5.1.2 SLAM實(shí)驗(yàn)室環(huán)境實(shí)驗(yàn)分析
5.2 監(jiān)所環(huán)境下建圖定位實(shí)驗(yàn)分析
5.3 本章小節(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號(hào):3752879
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 激光SLAM問題的研究現(xiàn)狀
1.3 視覺定位算法研究現(xiàn)狀
1.4 本論文主要研究內(nèi)容
第二章 監(jiān)所機(jī)器人建圖定位系統(tǒng)構(gòu)成
2.1 監(jiān)所機(jī)器人功能需求分析
2.2 監(jiān)所機(jī)器人建圖定位系統(tǒng)硬件構(gòu)成
2.3 監(jiān)所機(jī)器人建圖定位系統(tǒng)軟件框架
2.4 本章小節(jié)
第三章 監(jiān)所機(jī)器人激光SLAM算法研發(fā)
3.1 基于粒子濾波的SLAM算法
3.1.1 概率模型建立
3.1.2 粒子濾波基本概念
3.1.3 基于粒子濾波的SLAM算法
3.2 融合最小二乘掃描匹配的粒子濾波SLAM算法
3.2.1 最小二乘匹配算法
3.2.2 融合最小二乘匹配的SLAM算法
3.3 融合最小二乘匹配的SLAM算法軟件實(shí)現(xiàn)
3.3.1 雷達(dá)數(shù)據(jù)發(fā)布節(jié)點(diǎn)
3.3.2 里程計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)布節(jié)點(diǎn)
3.3.3 融合最小二乘匹配的粒子濾波SLAM算法節(jié)點(diǎn)
3.4 本章小節(jié)
第四章 監(jiān)所環(huán)境下的視覺定位算法研發(fā)
4.1 視覺定位系統(tǒng)概述
4.2 遠(yuǎn)距離左右校準(zhǔn)
4.2.1 窗體矩形檢測(cè)
4.2.2 圖像相似度對(duì)比
4.2.3 位置偏差計(jì)算
4.3 近距離左右校準(zhǔn)
4.3.1 圖像預(yù)處理
4.3.2 直線檢測(cè)
4.3.3 位置偏差計(jì)算
4.4 本章小節(jié)
第五章 建圖定位系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分析
5.1 融合最小二乘匹配的SLAM實(shí)驗(yàn)分析
5.1.1 SLAM仿真環(huán)境實(shí)驗(yàn)分析
5.1.2 SLAM實(shí)驗(yàn)室環(huán)境實(shí)驗(yàn)分析
5.2 監(jiān)所環(huán)境下建圖定位實(shí)驗(yàn)分析
5.3 本章小節(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號(hào):3752879
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