自主导航农业车辆的全景视觉同时定位与地图创建

摘要：

为更好地实现在实际农业作业环境下智能农业车辆的自主导航,提出了基于全景视觉的同时定位与地图创建方法(PV-SLAM).首先对惯性测量单元(IMU)的姿态进行了解算分析,并设计实现了惯性测量单元的硬件电路模块.其次研究建立了农业车辆运动模型和全景视觉系统观测模型.然后将多目全景视觉(PV)和惯性测量单元(IMU)结合,采用扩展卡尔曼滤波(EKF),实现了自主导航农业车辆的PV-SLAM过程,并具体分析阐释了算法实现流程和步骤.试验结果表明,相较传统视觉SLAM算法,本研究提出的PV-SLAM方法,在较少或无固定路标情况下,获取的环境路标数平均增加80.2%,成功率平均提高15.8个百分点,在x和y方向的平均精度分别提高35.3%和37.8%,定位平均精度提高36.2%.PV-SLAM能较准确完整地提取环境路标信息,且对环境固定路标的依赖较小,因此在实际农业路径作业中运行效果较好.

关键词：全景视觉、同时定位与地图创建、农业车辆、惯性测量单元、自主导航

所属期刊栏目：33

分类号：TP23(自动化技术及设备)

资助基金：江苏高校"青蓝工程"项目;江苏省高校自然科学研究项目15KJD210002

在线出版日期：2017-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：598-609