【技术实现步骤摘要】
基于线段阴影的深度相机视觉里程测量方法
本专利技术属于移动机器人自主定位与导航领域,特别是关于深度相机RGB-D的视觉里程计方法。
技术介绍
视觉里程计是通过输入图像序列增量地估计与视觉传感器固定感知的人或物的运动轨迹方法。相比于传统的惯导和轮式里程计,视觉里程计克服了惯导漂移和轮胎打滑的测量误差问题,且视觉传感器有功耗小,价格便宜,采集的信息丰富等优点,视觉里程计在移动机器人定位和导航领域得到了广泛地关注和应用。目前,视觉里程计的方法主要有特征点法、直接法。特征点法的主要通过图像的特征点提取,特征点匹配,构建最小化重投影误差,使用非线性优化估计帧间位姿。特征点法是传统的视觉里程计方法,并已经有了较多成功的应用实例,但是也存在一些问题。特征点法的特征点提取和匹配步骤存在比较耗时和有误匹配的问题,且获取的特征点较为稀疏,无法实现地图复用,当图像有运动模糊、低光照、重复纹理或缺少纹理等情况时,特征点法的准确性会受到较大影响。鉴于特征点法的问题,研究者提出了直接对齐两帧图片的像素亮度值的直接法和半直接法,直接法通过最小化光 ...
【技术保护点】
1.一种基于线段阴影的深度相机视觉里程测量方法,其特征是,首先提取图像中的平面和线段结构并进行参数拟合,在普朗克(Plücker)坐标系下定义方线段和平面的表示方式;使用平面π、遮挡线L和平面π
【技术特征摘要】
1.一种基于线段阴影的深度相机视觉里程测量方法,其特征是,首先提取图像中的平面和线段结构并进行参数拟合,在普朗克(Plücker)坐标系下定义方线段和平面的表示方式;使用平面π、遮挡线L和平面πL进行位姿估计;最后通过被遮挡线匹配约束提高位姿估计的精度。
2.如权利要求1所述的基于线段阴影的深度相机视觉里程测量方法,其特征是,具体步骤如下:
S1.通过深度相机RGB-D传感器获取环境的彩色和深度图像信息,使用彩色和深度信息提取图像中的平面和直线结构,直线包含遮挡处和被遮挡处的点;
S2.定义三维空间直线L的Plücker坐标表达式,如下:
L=[uT,vT]T
其中向量u∈R3垂直解析平面πL,由原点O和直线L构成,向量v∈R3表示直线L的方向向量,并且L满足Plücker约束:
uTv=0
L的Plücker矩阵定义为:
原点与遮挡线构成的平面πL定义为:
其中为原点的齐次坐标,L*为L的对偶Plücker矩阵,计算方法如下:
S3.定义约束平面π=[nT,d]T上被遮挡点构成的直线表达式Lπ的Plücker矩阵如下:
Lπ=[-duT,(u×n)T]T(4)
其中nT表示平面...
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