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無(wú)人機視覺(jué)SLAM環(huán)境感知發(fā)展研究
DOI:
CSTR:
作者:
作者單位:

西北工業(yè)大學(xué)

作者簡(jiǎn)介:

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

基金項目:

航空科學(xué)基金資助(201905053003);國家自然科學(xué)基金(62073266)


Research on Development of UAV Visual SLAM Environment Perception
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    摘要:

    無(wú)人機在進(jìn)行搜索救援等高級任務(wù)的時(shí)候,往往需要確定自己的位置和環(huán)境信息。仿照于人類(lèi)通過(guò)視覺(jué)感知環(huán)境信息,視覺(jué)SLAM(visual simultaneous localization and mapping, VSLAM)是計算機視覺(jué)領(lǐng)域里面通過(guò)視覺(jué)傳感器感知環(huán)境的信息并快速跟蹤自身的位置和建立環(huán)境地圖的一種前沿技術(shù)。本文首先闡述了VSLAM的重要組成部分:前端處理(特征點(diǎn)法和直接法)、數據關(guān)聯(lián)、后端優(yōu)化算法(濾波方法和優(yōu)化方法)和建圖;然后總結了一些在無(wú)人機上成功應用的典型VSLAM算法,以及在VSLAM發(fā)展的30多年的時(shí)間里涌現出許多出色的方案和研究機構;接著(zhù)論述了當前用于無(wú)人機VSLAM發(fā)展的幾個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題,多無(wú)人機協(xié)同的C-SLAM、深度學(xué)習和語(yǔ)義分割在SLAM中的應用、以視覺(jué)慣導為代表的多傳感器融合SLAM;最后,對VSLAM方法進(jìn)行總結,給出了未來(lái)的發(fā)展方向,希望對后續研究提供指導和幫助。

    Abstract:

    When UAV perform advanced tasks such as search and rescue, they often need to determine their own location and environmental information. Modeled on humans perceiving environmental information through vision, visual SLAM (visual simultaneous localization and mapping, VSLAM) is a cutting-edge technology in the field of computer vision that uses visual sensors to perceive environmental information and quickly track its own location and build environmental maps. This article first explains the important components of VSLAM: front-end processing (feature point method and direct method), data association, back-end optimization algorithms (filtering methods and optimization methods) and mapping; then summarizes some of the successful applications on UAVs Typical VSLAM algorithm, and many outstanding programs and research institutions that have emerged during the development of VSLAM for more than 30 years; Then it discusses several key issues currently used in the development of UAV VSLAM, the application of multi-UAV collaborative C-SLAM, deep learning and semantic segmentation in SLAM, and multi-sensor fusion SLAM represented by visual inertial navigation; Finally, the VSLAM method is summarized, and the future development direction is given, hoping to provide guidance and help for follow-up research.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

苗升·,劉小雄,黃劍雄,居玉婷,章衛國.無(wú)人機視覺(jué)SLAM環(huán)境感知發(fā)展研究計算機測量與控制[J].,2021,29(8):1-6.

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歷史
  • 收稿日期:2020-11-04
  • 最后修改日期:2020-12-28
  • 錄用日期:2020-12-28
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2021-08-19
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