基于线特征且通过RGBD相机和IMU融合的SLAM系统技术方案

本发明专利技术涉及机器人建图领域，具体介绍了一种通过RGBD相机和IMU融合且基于点和线特征的高效视觉惯性同步定位与制图(SLAM)方法，PL‑RGBD‑VINS。目前，传统单目相机在初始化时需对特征点和线三角化，计算量大且误差明显，且基于点的SLAM在弱纹理或运动模糊场景中表现不佳。实际场景中线条提取和描述匹配的计算量巨大，难以保证SLAM系统的实时性。因此，本发明专利技术采用RGBD相机避免三角化，并通过短线融合、线特征均匀分布、自适应阈值提取等改进措施，提高线特征质量。将VINS的单目相机扩展为RGBD相机后，可生成稠密彩色点云，并添加线特征以增强定位与建图精度，从而构建出更具环境表征能力的线地图。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及同步定位与地图构建领域，具体涉及一种基于线特征且通过rgbd相机和imu融合的slam系统pl-rgbd-vins。

技术介绍

1、同步定位与地图构建slam(simultaneous localization and mapping)是指在未知环境下，通过对环境特征的连续观测，完成自身定位，并同步构建周围环境地图的过程。近年来，slam技术在机器人、无人机以及目前流行的汽车无人驾驶等领域发挥了重要作用。随着中国新能源智能汽车的制造以及智驾方案的迅速推进，关于研究和改进slam技术显得尤为重要。然而，仅用单一的传感器都有其各自的缺点：gnss只有在天气晴朗的时候才能提供可靠的定位信息；激光雷达对于玻璃表面的物体存在反射问题且无法应对退化环境；imu测量结果都是有噪声的，因此惯性导航系统可能由于误差积累而快速漂移；单目相机对光源敏感，单目slam只能恢复到一定比例的运动轨迹，在摄像机快速移动或光照剧烈变化时容易丢失。因此，多传感器融合slam技术通过融合不同传感器的优势，取得了更鲁棒的效果，成为主导的研究方向，特别是视觉惯性导航系统的传感器融合本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适配RGB-D相机的点、线特征融合视觉-惯性SLAM系统(PL-RGBD-VINS)，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其中，数据预处理模块具体用于：

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述帧间特征追踪通过反向光流法剔除错误的追踪结果，进一步提高系统在动态环境下的鲁棒性和准确性。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，局部视觉里程计模块包括：

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述三角化步骤通过利用RGB-D相机提供的深度信息，精确计算图像特征在三维空间中的位置，从而提高位姿估计的准确性。

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【技术特征摘要】

1.一种适配rgb-d相机的点、线特征融合视觉-惯性slam系统(pl-rgbd-vins)，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其中，数据预处理模块具体用于：

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述帧间特征追踪通过反向光流法剔除错误的追踪结果，进一步提高系统在动态环境下的鲁棒性和准确性。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，局部视觉里程计模块包括：

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述三角化步骤通过利用rgb-d相机提供的深度信息，精确计算图像特征在三维空间中的位置，从而提高位姿估计的准确性。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，全局回环优化模块包括：

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述全局优化过程包括重新计算所有关键帧的姿态，以最小化整个图的重投影误差，从而提高系统的全局定位精度。

8.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡祺，李智，张绍荣，杨绍江，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：