基于双目视觉的无人机林内自主导航系统研究

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haidao_123456789
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着多旋翼微型无人机(UAV)技术的进步以及计算机视觉的快速发展,基于视觉的自主导航无人机在我国森林资源管理中的地位逐步提高。然而基于视觉的无人机自主导航系统在森林这种极其复杂的环境仍存在由于林内点特征较少而导致的视觉里程计(VO)定位漂移的问题,以及基于图优化的运动规划陷入局部最优解导致无法找到高度动态的可行计划等问题。为解决以上问题,本文基于双目视觉、视觉里程计和IMU等传感器设计并实现了一套完整的无人机林内自主导航系统。针对林内点特征较少而导致的视觉里程计定位漂移的问题。本文提出了使用异构点线特征的SLAM系统,继承了ORB-SLAM,包括双目匹配、帧追踪、局部地图、回环检测以及基于点线的BA(Bundle Adjustment)。使用极少的参数对线特征采用标准正交表示,推导了线特征重投影误差的雅克比矩阵,改进了ORB-SLAM2算法的实验结果,提供了更多的几何约束使其更加适用于林内环境。针对基于图优化的运动规划陷入局部最优解导致无法找到高度动态的可行计划的问题。本文提出了一种基于梯度优化的重规划方法,系统地解决了这一问题。首先设计了一种路径引导优化方法,显著提高了重规划的成功率。然后开发了一种拓扑路径搜索算法,用于捕获林内三维环境中不同的有效路径集合,每条路径引导一个独立的轨迹优化。开拓了空间解决方案更全面的探索,并输出了更优的重规划轨迹。本文以搭载NVIDIA Jetson nano和ZED双目相机的F450四旋翼无人机为实验平台,研究适用于林内复杂环境的视觉SLAM和运动规划的方法。同时,本文在Gazebo仿真环境下构建了林内环境,完成了对上述算法的测试,降低了无人机林内自主导航实验的成本和风险。研究结果表明,基于本文所设计的自主导航系统的无人机能够在林内环境完成实时的定位与建图,并且保证了其在林内环境下运动规划的鲁棒性,为当下的森林资源管理提供了更加高效、便捷和低成本的作业平台,推动了无人机在森林资源管理领域的持续发展。
其他文献
伴随着市场竞争的加剧和工业发展范围扩大,工业运行成本费用在增长的过程中,也增大了坏账损失的风险,因此如何进行应收账款管理工作就变得十分必要和紧迫。本文研究了企业在应收账款管理方面存在的问题,并提出通过建立完善的客户信用评价体系;强化应收账款管理,健全相应的制度业务流程;加强条款审查,细化合同条款,以减少隐性风险;加强应收账款的催收工作等措施,提升企业应收账款管理效率。
目的 探讨袋鼠式干预在母乳喂养中的应用效果及对新生儿体格发育的影响。方法 选取2019年7月—2021年4月浙江大学医学院附属儿童医院收治的新生儿82例为研究对象,分为对照组和观察组,分别实施常规和袋鼠式干预。比较两组新生儿生长发育情况、家长干预满意度、新生儿生理指标、首次母乳喂养成功率、新生儿神经行为测定(NBNA)评分、母亲医院焦虑抑郁量表(HADS)评分、新生儿行为状态评分、喂养情况及住院时
自伤性口腔溃疡(factitious oral ulcer, FOU)属于创伤性口腔溃疡的一种,是由于自伤性行为导致的口腔黏膜溃疡,此类溃疡迁延数月不愈,影响患者生活及学习。FOU是非自杀性自伤行为(non-suicidal self-injury, NSSI)的表现形式,因此,对于FOU而言,NSSI的病因以及疾病管理是值得参考和借鉴的。本文将从NSSI的角度综述FOU的病因以及疾病管理的研究进
<正>多地中小学响应"停课不停学"的政策,使用各种在线直播工具开展远程教学,线上教育成为云计算、AI、5G等前沿科技的绝佳"炼金石"。线上开课之后,许多网课平台集体出现了不同程度的直播卡顿,网络拥堵、崩溃,令许多师生晕头转向,状况百出,被很多人吐槽上个网课真是"太难了"。2月17日,国家中小学网络云平台正式开通,肺炎疫情下,全国各地中小学生在家里开始了特殊的"第一课"。
期刊
富水砂土地层是发生流砂、管涌等渗透破坏的高发地层,需格外关注基坑降水引发的地下水运移与基坑变形情况。通过建立三维有限元数值计算模型,探讨预降水深度对地表沉降与地连墙侧移变形的影响。研究表明:地表沉降值随预降水深度的增大而增大,粉质黏土层中的预降水导致坑外地下水位下降幅度较小,最终沉降偏小;粉细砂层中的预降水产生的坑外地表沉降变化规律与粉质黏土层中的情况接近;随预降水深度的增大,地连墙水平位移逐渐增
随着我国"双减"政策的出台和实施,提高小学语文课堂教学质量具有十分关键的意义。但是在初次经历这样的改革时,教师和学生一时间都会显得难以适应,其造成的效果也是有利有弊的。所以如何在"双减"政策的风暴下,实现教学策略的优化改善,实现小学语文教学提质减负就显得十分重要。本文笔者将对小学语文教师在"双减"之下如何进行提质减负教学展开探讨,以期提高教学质量,培养优质人才。
在新闻报道中,影像更具感染力,更能打动人。全面推进乡村振兴战略的时代背景下,石家庄日报精心谋划,找准坐标,在融媒体平台推出多个乡村振兴主题的摄影专题,用影像讲述新农村大地上发生的巨大变化和动人故事。透过镜头,让人感受到这片沃野向上生长的气息,倾听到新农村发展的铿锵足音,传播效果和宣传效果实现了提升与突破。
综述护士共情疲劳概念、评估工具、影响因素及其干预措施。影响因素主要包括性别、护龄、婚姻状况等人口学因素、心理特征及社会环境因素。总结护士自我心理调适方法及护理管理者早期干预措施,以期为护士自身及管理者早期识别共情疲劳症状,预防和缓解护士共情疲劳提供参考。
随着新一轮的课程改革,各个学科的教学效率都得到了极大地提升。而在小学语文课程中,要想真正地提升语文学习效果,就必须从学生的发展和成长角度来考虑,让作业设计真正符合学生的需求,才能真正减轻他们的心理压力,让他们更好地进行学习,促进他们的综合发展。论文基于"双减"背景,对小学语文作业设计展开探讨,以期实现作业设计减负增效。
<正>在法国,严格的垃圾分类制度为保护环境、促进资源回收利用打下了良好基础。据法国环境部门不完全统计,法国每年产生约130万吨家用电子电器设备废弃物,占所有垃圾总量的5%,而且这些电子垃圾正在以每年2%-3%的速度增长。法国政府也在通过细化相关主体责任以妥善处理电子电器设备废弃物。为应对健康和环境挑战,欧盟于2003年颁布了《废弃电器和电子设备指令》和《关于在电子电器设备中禁止使用某些有害物质指令
期刊