视觉导航作为移动机器人自主运行的核心技术支撑,其性能直接决定移动机器人的环境感知精度、定位建图可靠性与路径规划的合理性。文章系统综述移动机器人视觉导航的研究进展,围绕视觉传感器、同步定位与地图构建(Simultaneous Localizat...视觉导航作为移动机器人自主运行的核心技术支撑,其性能直接决定移动机器人的环境感知精度、定位建图可靠性与路径规划的合理性。文章系统综述移动机器人视觉导航的研究进展,围绕视觉传感器、同步定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)和路径规划三大核心环节展开分析:在视觉传感器层面,重点探讨单模态、多模态融合视觉传感器和新型视觉传感器的技术特性与适配场景;在SLAM层面,总结传统几何SLAM、多模态融合SLAM以及神经隐式SLAM的技术演进与性能优势;在路径规划层面,重点介绍传统算法与生物启发算法的特点与适用场景。最后,总结当前技术面临的挑战,并对未来研究方向进行展望,为视觉导航技术的进一步发展提供参考。展开更多
多相机三维数字图像相关(three-dimensional digital image correlation,3D-DIC)系统在测量核燃料包壳管应变的实际应用中,多相机标定环节存在坐标系转换引发的累计误差增加及全局优化能力不足等问题。为此,提出一种基于空间标定靶的多...多相机三维数字图像相关(three-dimensional digital image correlation,3D-DIC)系统在测量核燃料包壳管应变的实际应用中,多相机标定环节存在坐标系转换引发的累计误差增加及全局优化能力不足等问题。为此,提出一种基于空间标定靶的多相机全局标定方法。首先,提出为各相机在标定靶每个位姿下提供外方位参数初值的方法,保证空间后方交会正确收敛;其次,提出多相机多位姿光束平差(bundle adjustment,BA)方法,保证多相机标定精度达到全局最优。实验结果表明,该方法的标定精度较直接线性变换(direct linear transformation,DLT)方法提高了55.1%,最大位移误差标准差降低了16.3%。同时,该方法无需对标志点进行手动编号,使标定过程实现了自动化,标定效率更高。展开更多
文摘视觉导航作为移动机器人自主运行的核心技术支撑,其性能直接决定移动机器人的环境感知精度、定位建图可靠性与路径规划的合理性。文章系统综述移动机器人视觉导航的研究进展,围绕视觉传感器、同步定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)和路径规划三大核心环节展开分析:在视觉传感器层面,重点探讨单模态、多模态融合视觉传感器和新型视觉传感器的技术特性与适配场景;在SLAM层面,总结传统几何SLAM、多模态融合SLAM以及神经隐式SLAM的技术演进与性能优势;在路径规划层面,重点介绍传统算法与生物启发算法的特点与适用场景。最后,总结当前技术面临的挑战,并对未来研究方向进行展望,为视觉导航技术的进一步发展提供参考。
文摘多相机三维数字图像相关(three-dimensional digital image correlation,3D-DIC)系统在测量核燃料包壳管应变的实际应用中,多相机标定环节存在坐标系转换引发的累计误差增加及全局优化能力不足等问题。为此,提出一种基于空间标定靶的多相机全局标定方法。首先,提出为各相机在标定靶每个位姿下提供外方位参数初值的方法,保证空间后方交会正确收敛;其次,提出多相机多位姿光束平差(bundle adjustment,BA)方法,保证多相机标定精度达到全局最优。实验结果表明,该方法的标定精度较直接线性变换(direct linear transformation,DLT)方法提高了55.1%,最大位移误差标准差降低了16.3%。同时,该方法无需对标志点进行手动编号,使标定过程实现了自动化,标定效率更高。
