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视觉SLAM技术的综合研究

目录

内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2研究意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

视觉SLAM技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

2.1SLAM基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.2视觉SLAM的特点与挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.3视觉SLAM的应用领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

视觉SLAM的关键技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

3.1相机标定与去畸变．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

3.1.1相机标定方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.1.2相机去畸变技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.2特征提取与匹配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

3.2.1特征提取算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.2.2特征匹配方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.3相机位姿估计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.3.1卡尔曼滤波．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.3.2最小二乘法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.3.3梯度下降法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.4地图构建与回环检测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

3.4.1地图构建算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

3.4.2回环检测方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

视觉SLAM的算法分类与比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

4.1基于视觉里程计的SLAM．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

4.2基于直接法视觉SLAM．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

4.3基于语义SLAM．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

4.4算法比较与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

视觉SLAM的优化与改进．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

5.1优化策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

5.1.1鲁棒性优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

5.1.2实时性优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

5.2改进方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

5.2.1多传感器融合．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

5.2.2语义信息融合．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

5.2.3网络化SLAM．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

视觉SLAM在实际应用中的挑战与解决方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

6.1室内环境下的SLAM．．．．．．．．．．．．．．．．．