大规模环境下基于图优化SLAM的图构建方法.PDF

第 卷 第 期 哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报 ４７ 　 １ 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｖｏｌ?? ４７ Ｎｏ?? １ 年 月 　 　 ２ ０ １ ５ １ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＡＲＢＩＮ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｊａｎ． ２０１５ 　 　 　 　 　 　 大规模环境下基于图优化 ＳＬＡＭ 的图构建方法 ， 王忠立１ ２， 赵 杰２， 蔡鹤皋２ 　 北京交通大学 电子信息工程学院 北京 机器人技术与系统国家重点实验室 哈尔滨工业大学 哈尔滨 （１． ， １０００４４ ； ２． （ ）， １５００８０ ） 摘 要： 分析总结了基于图优化同步定位和地图构建 前端图构建过程的各种方法 对现有 研究方法进行 　 ＳＬＡＭ ． ＳＬＡＭ 了分类，指出了基于 滤波器、粒子滤波器、图优化方法的优缺点；重点介绍了 问题的 种图建模方法，即动 Ｋａｌｍａｎ ＳＬＡＭ ３ 态贝叶斯网络的图建模方法、基于因子图的建模方法、基于 随机场的建模方法；对图优化 方法前端图构建 Ｍａｒｋｏｖ ＳＬＡＭ 的核心环节———帧间数据关联和环形闭合检测方法进行了分析；讨论了特征提取、特征匹配、运动估计、环形闭合检测等 方面的最新研究成果 ． 关键词： 移动机器人；同步定位与建图；动态贝叶斯网络；图建模；数据关联 中图分类号： 文献标志码： 文章编号： ＴＰ２４２?? ６ Ａ ０３６７－６２３４（２０１５）０１－－１１ Ａ ｓｕｒｖｅｙ ｏｆ ｆ??ｏｎｔ?ｅｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｇｒａｐｈ?ｂａｓｅｄ ｓｌａｍ ｕｎｄｅｒ ｌａｒｇｅ?ｓｃａｌｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ １， ２ ２ ２ ＷＡＮＧ Ｚｈｏｎｇｌｉ ， ＺＨＡＯ Ｊｉｅ ， ＣＡＩ Ｈｅｇａｏ （１．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， １０００４４ Ｂｅｉｊｉｎｇ， Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ， Ｈａｒｂｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， １５００８０ Ｈａｒｂｉｎ， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ ： Ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｇｒａｐｈ?ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｇｒａｐｈ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ?ｂａｓｅｄ ＳＬＡＭ ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． Ｔｈｅ ＳＬＡＭ ｍｅｔｈｏｄｓ ｃａｎ ｂｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｒｅｅ ｍａｉｎ ｃｌａｓｓｅｓ， Ｋａｌｍａｎ ｆｉｌｔｅｒ?ｂａｓ