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作者:杨秋宸;王霄;徐凌桦;
单位:贵州大学电气工程学院;
摘要:为解决传统ORB-SLAM2算法定位实时性差、精度不足以及无法稠密建图的问题,提出一种融合LK光流法的改进ORB-SLAM2算法。该算法基于ORB-SLAM2的架构进行改进。首先,基于帧判别准则,加入LK光流法实现帧间加速跟踪,提高定位实时性;其次,计算图像帧特征点的RGB光度值与彩色地图点云的光度值之间的误差,并将其作为约束条件,进一步优化位姿;最后,构建出精确的稠密点云地图。在TUM数据集上进行验证,并在真实场景下进行建图实验。结果表明:所提算法的每帧图像平均处理时间比ORB-SLAM2和ORB-SLAM3分别减少了64.99%、64.75%;定位精度的标准误差比ORB-SLAM2和ORB-SLAM3分别减少了31.69%、29.60%,有效提高了实时性和精度,且构建的稠密点云地图对于移动机器人的导航具有较高价值。
关键词:改进ORB-SLAM2;;LK光流法;;特征点提取;;帧间加速;;光度误差;;稠密点云
基金资助:国家自然科学基金资助项目(61861007);国家自然科学基金资助项目(61640014);; 贵州省科技计划资助项目(黔科合基础-ZK[2021]一般303);; 贵州省科技支撑计划资助项目(黔科合支撑[2022]一般017);贵州省科技支撑计划资助项目(黔科合支撑[2022]一般264);贵州省科技支撑计划资助项目(黔科合支撑[2023]一般096);贵州省科技支撑计划资助项目(黔科合支撑[2023]一般412);贵州省科技支撑计划资助项目(黔科合支撑[2023]一般409);; 贵州省教育