室内场景下基于曼哈顿约束的多重特征视觉SLAM方法

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  本课题组硕士研究生龚光强在《中国惯性技术学报》(EI收录)发表论文。该论文针对基于点特征的视觉同步定位与地图构建(SLAM)在室内低纹理环境出现定位精度差甚至失效的问题,提出一种基于曼哈顿约束的点线面多重特征视觉SLAM方法。

  具体来说,该论文为克服传统面特征提取算法检测精度差的问题,使用改进的PlaneRecNet网络进行更准确的面特征提取。针对基于曼哈顿世界假设进行位姿估计的应用场景受限问题,利用平面间的正交关系判断曼哈顿假设条件。在非曼哈顿场景直接跟踪点、线特征估计六自由度位姿;对于曼哈顿场景,采用方向引导的方法筛选主平面,比较和跟踪平面结构的正交性进行三自由度旋转估计,降低旋转累积误差带来的漂移。

  该论文在公开ICL-NUIMTUM数据集上的实验结果表明:改进的面分割网络较PlaneRecNetPlaneRCNN的精度分别提升5.47%11.89%;平均绝对轨迹误差比ORB-SLAM3减少了39%,表现出了更优越的准确性和鲁棒性。该研究具有重要理论研究意义和实际应用价值,为室内场景SLAM技术的研究提供了参考依据。

室内场景下基于曼哈顿约束的多重特征视觉SLAM方法