基于图优化的单目线特征SLAM算法

摘要：

提出了基于图优化的单目线特征同时定位和地图构建(SLAM)的方法.首先,针对主流视觉SLAM算法因采用点作为特征而导致构建的点云地图稀疏、难以准确表达环境结构信息等缺点,采用直线作为特征来构建地图.然后,根据现有线特征的SLAM算法都是基于滤波器的SLAM框架、存在线性化及更新效率的问题,采用基于图优化的SLAM解决方案以提高定位精度及地图构建的一致性和准确性.将线特征的Plücker坐标和Cayley参数化方式相结合,一方面采用Plücker坐标便于线性投影计算,另一方面采用Cayley参数化方式有利于线特征参数的非线性优化.仿真实验结果显示:所提出算法的位姿估计误差平方和与均方根误差分别是里程计位姿估计的2.5％和10.5％,是基于EKF线特征SLAM算法估计位姿误差的22.4％和33％,重投影误差仅为45.5像素;实际图像实验中的位姿估计误差平方和为958 cm2,均方根误差为3.9413 cm,从而证明了所提出算法的有效性和准确性.

关键词：单目SLAM、线特征、图优化、Plücker坐标、Cayley直线

所属期刊栏目：47

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金资助项目61105083;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目2015XS63

在线出版日期：2018-01-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1094-1100