一种基于粒子滤波的双目视觉惯导SLAM技术
作者:
作者单位:

1.北京理工大学 北京 100081;2.中国北方车辆研究所 北京 100072;3.北京海泰微纳科技发展有限公司 北京 102200

作者简介:

张振海 1974年生,博士,副教授,博导,主要研究方向为无人系统环境感知技术。
周 伟 1996年生,硕士研究生,主要研究方向为无人车SLAM技术。
何 光 1968年生,博士,副教授,主要研究方向为试验测试与标定技术。
邓宏彬 1975年生,博士,教授,主要研究方向为智能无人系统技术。
朱 炜 1978年生,博士,讲师,主要研究方向为光电测试与标定技术。
康 晓 1985年生,博士,研究员,主要研究方向为无人系统环境感知技术。
张振山 1970年生,博士,高级工程师,主要研究方向为高端仪器仪表、设备开发及大项目研发管理。

通讯作者:

张振海(zhzhang@bit.edu.cn)

中图分类号:

TN911.73

基金项目:

科工局国防技术基础项目资助(202020230028); 装备预先研究背景项目资助(ZW040202)


A visual inertial SLAM technology based on particle filter
Author:
Affiliation:

1.Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China;2.China North Vehicle Research Institute, Beijing 100072, China;3.Beijing High-tech Micro & Nano Technology Development Co., Ltd, Beijing 102200, China

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    摘要:

    针对智能无人系统的定位与地图构建问题,提出一种基于粒子滤波的双目视觉惯导SLAM(即时定位与地图构建)方法。算法基于传统粒子滤波思想设计实现,后端处理时仅对位姿状态量进行滤波,有效解决了传统算法的维度爆炸问题,减少计算量的同时保证一定的精确度,兼顾SLAM算法精确性和即时性的要求。实验结果表明,方法整体定位精度相对误差低于5%,在光照条件适宜的小型场景效果更佳,误差低于3%,能够达到分米级精度,证明了SLAM方法能够完成SLAM系统的要求,实现即时定位与地图构建功能,具有一定的准确性、稳定性和鲁棒性。粒子滤波能够应用于视觉惯导SLAM领域并达到较高的精度要求。

    Abstract:

    Aiming at the problem of positioning and map construction in the intelligent unmanned system, a visual inertial SLAM method based on particle filter is proposed. This method is designed and implemented based on the traditional particle filter idea. In the back-end processing, only the pose state is filtered, which effectively solves the dimensional explosion problem of the traditional algorithm, reduces the amount of calculation while ensuring a certain degree of accuracy, and takes into account the accuracy and immediacy requirements of SLAM. The experimental results show that the relative error of the overall positioning accuracy of this method is less than 5%, and the effect is better in small scenes with suitable lighting conditions, which can achieve decimeter-level accuracy. It is proved that the SLAM method can fulfill the requirements of SLAM, realize the functions of simultaneous localization and mapping. The method has certain accuracy, stability and robustness. Particle filtering can be applied to the field of visual inertial SLAM and achieve higher accuracy requirements.

    相似文献
    引证文献
引用本文

张振海,周伟,何光,邓宏彬,朱炜,康晓,张振山.一种基于粒子滤波的双目视觉惯导SLAM技术[J].遥测遥控,2023,44(2):18-26.

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历史
  • 收稿日期:2022-12-03
  • 最后修改日期:2023-01-04
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2023-03-29
  • 出版日期:
  • 优先出版日期: 2023-03-29