視覺SLAM已廣泛應(yīng)用在倉儲物流、AR/VR、無人機、自動駕駛等領(lǐng)域,目前已有的視覺SLAM方法多是假設(shè)物體靜止,或是將場景中的動態(tài)特征當(dāng)作異常值剔除。本文針對實際環(huán)境中動態(tài)物體會引起SLAM算法位姿估計不準(zhǔn)確、無法構(gòu)建全局一致地圖的問題,提出了融合Mask R-CNN的多視圖幾何動態(tài)目標(biāo)檢測算法,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了新的魯棒視覺SLAM系統(tǒng)結(jié)構(gòu);為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)實時性及減少動態(tài)目標(biāo)的誤檢測,提出了動態(tài)概率融合的DPF-SLAM算法。具體研究內(nèi)容如下:首先,針對動態(tài)目標(biāo)檢測存在的漏檢問題,提出了融合Mask R-CNN的多視圖幾何動態(tài)目標(biāo)檢測算法。采用Mask R-CNN網(wǎng)絡(luò)對輸入圖像進(jìn)行語義分割,將分割結(jié)果中的潛在動態(tài)目標(biāo)標(biāo)記為動態(tài)目標(biāo)。并利用動態(tài)點與靜態(tài)點在相機投影中的差異,融合光度誤差、深度誤差和重投影誤差三項誤差值為每一個特征點分配動態(tài)權(quán)重值,以此權(quán)重值篩選場景中動態(tài)特征點。利用篩選出的動態(tài)特征點為種子點,采用區(qū)域生長算法分割完整目標(biāo),將分割結(jié)果與Mask R-CNN檢測結(jié)果融合完成最終的動態(tài)目標(biāo)分割。實驗結(jié)果表明,所提算法在TUM數(shù)據(jù)集的場景中取得了較好的動態(tài)目標(biāo)分割效果。其... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

本文研究內(nèi)容態(tài)概率融合算法完成動態(tài)目標(biāo)分割

第2章動態(tài)環(huán)境下移動物體分割-11-圖2-1針孔相機模型投影點P坐標(biāo)為T[X,Y,Z]，投影點在像素坐標(biāo)下坐標(biāo)為Tp[u,v]。并定義此刻相機位姿為cwT（表示世界坐標(biāo)系到相機坐標(biāo)系變換關(guān)系，又稱為相機外參，由旋轉(zhuǎn)矩陣cwR和平移cwt組成）。三維空間點wP到相機坐標(biāo)系下坐標(biāo)點P變換關(guān)系如下：cwwcwwcwPTPRPt(2-1)由此可得空間點在相機坐標(biāo)系下坐標(biāo)，依據(jù)圖2-1所示以及相似三角形關(guān)系，可得如下關(guān)系式：ZXYfXY(2-2)式中，負(fù)號表示由針孔相機模型所成的像是倒立的，但是實際的應(yīng)用中采集的圖片是正立的，這是因為相機制作過程中已經(jīng)加入了圖像翻轉(zhuǎn)的機制。因此為了更加符合實際應(yīng)用以及便于理解，在幾何建模時通常將成像平面放在相機的前面，如圖2-2所示，這樣的圖像預(yù)處理方式是合理的。圖2-2對稱成像平面消去式(2-2)中的負(fù)號，進(jìn)而可以得到投影點在成像平面坐標(biāo)系中坐標(biāo)為：XXfZYYfZ(2-3)

第2章動態(tài)環(huán)境下移動物體分割-11-圖2-1針孔相機模型投影點P坐標(biāo)為T[X,Y,Z]，投影點在像素坐標(biāo)下坐標(biāo)為Tp[u,v]。并定義此刻相機位姿為cwT（表示世界坐標(biāo)系到相機坐標(biāo)系變換關(guān)系，又稱為相機外參，由旋轉(zhuǎn)矩陣cwR和平移cwt組成）。三維空間點wP到相機坐標(biāo)系下坐標(biāo)點P變換關(guān)系如下：cwwcwwcwPTPRPt(2-1)由此可得空間點在相機坐標(biāo)系下坐標(biāo)，依據(jù)圖2-1所示以及相似三角形關(guān)系，可得如下關(guān)系式：ZXYfXY(2-2)式中，負(fù)號表示由針孔相機模型所成的像是倒立的，但是實際的應(yīng)用中采集的圖片是正立的，這是因為相機制作過程中已經(jīng)加入了圖像翻轉(zhuǎn)的機制。因此為了更加符合實際應(yīng)用以及便于理解，在幾何建模時通常將成像平面放在相機的前面，如圖2-2所示，這樣的圖像預(yù)處理方式是合理的。圖2-2對稱成像平面消去式(2-2)中的負(fù)號，進(jìn)而可以得到投影點在成像平面坐標(biāo)系中坐標(biāo)為：XXfZYYfZ(2-3)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于圖優(yōu)化的同時定位與地圖創(chuàng)建綜述[J]. 梁明杰,閔華清,羅榮華.  機器人. 2013(04)



本文編號：3562513