基于SURF和ORB全局特征的快速闭环检测

来源 :机器人 | 被引量 : 0次 | 上传用户:uuupppppp
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
针对移动机器人SLAM(同时定位与地图创建)中的闭环检测问题,提出了一种基于SURF(加速鲁棒特征)和ORB(oriented FAST and rotated BRIEF)全局特征的快速闭环检测算法.首先利用SURF与ORB分别提取查询图像的全局特征,实现对图像的特征表征.在特征提取过程中,对查询图像进行归一化操作,并将归一化的图像中心直接作为SURF与ORB的特征点位置,从而避免了耗时的特征点定位过程.然后将归一化的图像直接作为特征点的邻域区域,把计算的SURF与ORB局部特征描述符作为图像的全局特征.为了融合SURF与ORB全局特征实现查询图像的位置识别,提出了H-KNN(混合K最近邻)的改进算法:WH-KNN(加权混合K最近邻).最后通过跟踪模型实现闭环检测,其核心思想是利用之前闭环检测的结果预测查询图像在地图图像中的位置范围.实验中分别使用采集数据集和牛津大学公开数据集对本文算法进行了验证,同时与传统的BOW(词袋)算法进行了对比.本文算法在两种数据集上分别达到了94.3%和94.5%的准确率,并且查询图像位置识别与全局特征提取的平均时间不到3 ms.其准确性及计算速度都超过了BOW算法,可以准确快速地实现实时闭环检测. Aiming at the problem of closed-loop detection in SLAM (Simultaneous Localization and Map Creation) of mobile robot, a fast closed-loop detection algorithm based on global features of SURF (accelerated robust feature) and ORB (oriented FAST and rotated BRIEF) ORB to extract the global features of the query image respectively to realize the image feature representation.In the feature extraction process, the query image is normalized and the normalized image center is directly used as the feature point position of SURF and ORB Which avoids the time-consuming process of locating feature points.Then the normalized image is directly used as the neighborhood of the feature points, and the calculated SURF and ORB local feature descriptors are taken as the global features of the image.In order to fuse the global features of SURF and ORB The improved algorithm of H-KNN (Mixed K Nearest Neighbor) is proposed: WH-KNN (Weighted Mixing K Nearest Neighbor) .Finally, closed-loop detection is achieved by tracking model. The key idea is to use the result of previous closed-loop detection Predict the location range of the query image in the map image.In the experiment, we use the collected dataset and the open dataset of Oxford University respectively to validate our algorithm, At the same time, compared with the traditional BOW algorithm, the proposed algorithm achieves the accuracy of 94.3% and 94.5% on the two datasets respectively, and the average time of query image location recognition and global feature extraction is less than 3 ms Its accuracy and computational speed exceed the BOW algorithm, which can realize real-time closed-loop detection accurately and quickly.
其他文献
目的探讨特发性室性早搏致心动过速性心肌病的影响因素。方法收集2008年1月至2010年1月在我院门诊和住院部就诊的特发性室性早搏患者37例(对照组);收集同期射血分数<50%,并在
地方立法质量跟踪评估是具有立法评估资格或能力的主体对已经实施了一段时间的现行地方性法规、规章,按照一定的标准和程序,采用科学的方法和技术进行全面客观的跟踪调查、分析
地表形态是泥石流物源启动和运动的力学基础,流域内的地形地貌特征对泥石流的发生具有重要意义.该文基于ArcGIS的水文分析法,采用2009年和2015年分辨率30&#215;30 m的纸坊沟A
朱熹《家礼》具有强大的社会教化功能,按其思想组织的宗族团体能够更好地推行各种社会教化工作。以祠堂为中心的祭祀活动蕴涵着家国一体的社会认同意识,民众在敬宗行为中习得
从数学建模的过程框架出发,通过实例说明中学数学建模的实际操作,分析线性规划问题的求解步骤及其实际应用,阐述中学数学的建模技巧及其现实意义.
对37例舌癌根治术后同期移植股前外侧皮瓣进行舌再造患者行术前心理护理,做好各项术前准备及感染预防;术后做好皮瓣观察、引流管护理、气道管理、皮瓣供区护理、感染预防;康
选取福山、万荣、洛川、旬邑和阿克苏分别代表中国渤海湾、黄土高原和新疆苹果产区,利用1999-2018年各地富士苹果始花期物候观测数据,分析苹果始花期变化趋势,并利用偏最小二
我国中西部地区由于地理位置原因,长期以来经济发展落后,高等教育事业也与东部沿海地区有较大差距。国家近些年来通过对口支援西部地区高等学校计划、“省部共建”高校、中西
近年来,我国县级以上人民政府逐步建立起应对突发公共事件的专门机构,并在企业和其他非政府组织中推行建立应对突发事件的专门机构。但从总体看,这些努力和尝试并未从根本上
东北区尤其是松辽流域洪涝灾害频繁,是全国主要的洪涝灾害发生区之一.利用东北区1950-1990年洪涝灾害相关资料,以暴雨弓l起的洪涝灾害为研究对象,根据洪水灾害的发生学理论,从自然