计算机辅助设计与图形学学报
計算機輔助設計與圖形學學報
계산궤보조설계여도형학학보
JOURNAL OF COMPUTER-AIDED DESIGN & COMPUTER GRAPHICS
2012年
2期
155-160
,共6页
同步定位与地图创建%惯性传感器%扩展卡尔曼滤波器
同步定位與地圖創建%慣性傳感器%擴展卡爾曼濾波器
동보정위여지도창건%관성전감기%확전잡이만려파기
传统的单目视觉同步定位与地图创建( MonoSLAM)方法很难处理累积误差问题,如何有效地利用惯性传感器输出的运动信息辅助SLAM系统抑制累积误差是MonoSLAM研究中的一项重要内容.由于惯性传感器输出的三轴方向角中横滚角和俯仰角的精度较高,而偏航角的精度相对较低,如果在SLAM系统中直接使用惯性传感器输出的偏航角信息不但无法有效地抑制该系统中的累积误差,反而会进一步增大系统误差、降低SLAM系统的稳定性.针对这种情况,提出一种基于惯性传感器横滚角和俯仰角的MonoSLAM方法.首先利用惯性传感器输出的横滚角和俯仰角进行系统标定；然后将惯性传感器自身的偏航角作为系统状态向量的一个分量,利用扩展卡尔曼滤波器实时地估计状态向量,进而实现实时鲁棒的同步定位和地图创建.实验结果表明,该方法可以有效地抑制SLAM系统运行过程中产生的累积误差,并降低惯性传感器测量误差对SLAM系统稳定性的影响.
傳統的單目視覺同步定位與地圖創建( MonoSLAM)方法很難處理纍積誤差問題,如何有效地利用慣性傳感器輸齣的運動信息輔助SLAM繫統抑製纍積誤差是MonoSLAM研究中的一項重要內容.由于慣性傳感器輸齣的三軸方嚮角中橫滾角和俯仰角的精度較高,而偏航角的精度相對較低,如果在SLAM繫統中直接使用慣性傳感器輸齣的偏航角信息不但無法有效地抑製該繫統中的纍積誤差,反而會進一步增大繫統誤差、降低SLAM繫統的穩定性.針對這種情況,提齣一種基于慣性傳感器橫滾角和俯仰角的MonoSLAM方法.首先利用慣性傳感器輸齣的橫滾角和俯仰角進行繫統標定；然後將慣性傳感器自身的偏航角作為繫統狀態嚮量的一箇分量,利用擴展卡爾曼濾波器實時地估計狀態嚮量,進而實現實時魯棒的同步定位和地圖創建.實驗結果錶明,該方法可以有效地抑製SLAM繫統運行過程中產生的纍積誤差,併降低慣性傳感器測量誤差對SLAM繫統穩定性的影響.
전통적단목시각동보정위여지도창건( MonoSLAM)방법흔난처리루적오차문제,여하유효지이용관성전감기수출적운동신식보조SLAM계통억제루적오차시MonoSLAM연구중적일항중요내용.유우관성전감기수출적삼축방향각중횡곤각화부앙각적정도교고,이편항각적정도상대교저,여과재SLAM계통중직접사용관성전감기수출적편항각신식불단무법유효지억제해계통중적루적오차,반이회진일보증대계통오차、강저SLAM계통적은정성.침대저충정황,제출일충기우관성전감기횡곤각화부앙각적MonoSLAM방법.수선이용관성전감기수출적횡곤각화부앙각진행계통표정；연후장관성전감기자신적편항각작위계통상태향량적일개분량,이용확전잡이만려파기실시지고계상태향량,진이실현실시로봉적동보정위화지도창건.실험결과표명,해방법가이유효지억제SLAM계통운행과정중산생적루적오차,병강저관성전감기측량오차대SLAM계통은정성적영향.
