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一种基于无人机视觉SLAM动态建图的方法技术

技术编号:41283130 阅读:45 留言:0更新日期:2024-05-11 09:32
本发明专利技术提出了一种基于无人机视觉SLAM动态建图的方法,用以解决现有SLAM动态建图方法鲁棒性差的技术问题。本发明专利技术的步骤为:搭建轻小型无人机平台,在无人机平台前端搭载双目相机传感器,获取无人机周围场景图像,并进行实时SLAM建图;通过实时的动态目标特征点检测算法对双目相机传感器采集的无人机周围场景图像进行处理,检测动态物体和静态物体;结合SLAM建图输出的定位信息,完成动态环境下的实时语义点云建图。本发明专利技术依靠双目相机传感器在未知环境中完成环境地图构建同时进行自我定位,并利用YOLOv5网络和多视角几何方法对视野内的动静态物体检测,结合语义信息进行语义点云建图,具有体积小,成本低,适用场景广泛,且定位准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机实时定位与建图的,尤其涉及一种基于无人机视觉slam动态建图的方法。


技术介绍

1、近年来,随着计算机控制技术、计算机视觉技术以及人工智能技术的飞速发展,不仅使得无人机从传统的军事领域逐步融入到民用领域的各个方面,而且在无人机的工作方式上也发生了巨大的变化,从以前传统的手动遥控方式到现在的完全自主化控制方式逐渐过渡,使得无人机在执行任务时变得更智能、高效,提高了精准性和适应性。

2、无人机的智能化与自主化发展离不开自主定位与建图(slam)技术,传统的slam系统主要采用视觉或者激光雷达的方式来实现;当无人机进入某些特殊环境作业时,易受到环境的干扰使得gps信号变弱或者完全失效,为此,提出基于视觉slam的无人机自主建图解决上述问题。此外,当前在无人机视觉slam建图中,绝大多数方法和数据集都假设环境是静态的。因此,只能通过将其分类为静态模型的异常值来处理动态内容的小部分,这些从动态对象中获得的异常值会严重影响算法的准确性和稳定性。尽管静态假设对于某些机器人应用是成立的,但它限制了视觉slam在许多相关案例中的适用性。在视觉本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于无人机视觉SLAM动态建图的方法,其特征在于,其步骤如下:

2.根据权利要求1所述的基于无人机视觉SLAM动态建图的方法,其特征在于,所述步骤1的实现方法为:

3.根据权利要求2所述的基于无人机视觉SLAM动态建图的方法,其特征在于,所述小轴四旋翼无人机竖直方向结构分为四层,层间以双通铝柱和内六角螺丝紧密连接;自下往上,第一层在PCB板上通过两层双面胶粘有飞控的FMU PWM OUT模块、遥控器接收模块和DC-DC降压电源模块,飞控通过连接FMU PWM OUT模块控制无人机的四个电调,继而控制四个机臂的电机的输出;遥控器接收模块用以接收遥控器的指令;...

【技术特征摘要】

1.一种基于无人机视觉slam动态建图的方法,其特征在于,其步骤如下:

2.根据权利要求1所述的基于无人机视觉slam动态建图的方法,其特征在于,所述步骤1的实现方法为:

3.根据权利要求2所述的基于无人机视觉slam动态建图的方法,其特征在于,所述小轴四旋翼无人机竖直方向结构分为四层,层间以双通铝柱和内六角螺丝紧密连接;自下往上,第一层在pcb板上通过两层双面胶粘有飞控的fmu pwm out模块、遥控器接收模块和dc-dc降压电源模块,飞控通过连接fmu pwm out模块控制无人机的四个电调,继而控制四个机臂的电机的输出;遥控器接收模块用以接收遥控器的指令;dc-dc降压电源模块用以将无人机电池电压转化为5v,为飞控供电;所述fmu pwm out模块和遥控器接收模块均通过pcb板的孔径与飞控连接,增加缓冲泡棉保护无人机底层;第二层在机臂末尾安装4个电机和电调,通过机臂的走线连接到fmu pwm out模块的输出上面,且内置电池仓;第三层安装飞控,飞控通过双层双面胶固定在碳板上;第四层安装设有孔径的碳板以及机载电脑和双目相机传感器,碳板通过铝柱与主体上的碳板固定连接,机载电脑通过双层双面胶与第三层的碳板固定,双目相机传感器相机通过双层双面胶与机载电脑固定,双目相机传感器相机通过usb接口与机载电脑相连接,飞控通过usb接口与机载电脑相连接。

4.根据权利要求3所述的基于无人机视觉slam动态建图的方法,其特征在于,所述小轴四旋翼无人机的主体的机臂采用pa66+玻纤材料一体成型,机臂下部设有螺丝孔,螺丝孔用带有沉金工艺的pcb板通过内六角螺丝连接4个机臂;所述pcb板中间设有方便走线的孔洞,机臂上部设有螺丝孔,3k全碳纤维板通过内六角螺丝穿过螺丝孔连接4个机臂,3k全碳纤维板中间设有孔洞;

5.根据权利要求2所述的基于无人机视觉slam动态建图的方法,其特征在于,所述针孔相机模型利用透镜进行聚光成像的相机使用的模型,且:

6.根据权利要求2-5中任意一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚利娜王耀政张书源王健豪孙源呈
申请(专利权)人:郑州大学
类型:发明
国别省市:

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