自主导航农业车辆的全景视觉同时定位与地图创建

作     者：李盛辉 夏春华 姬长英 周俊 田光兆 LI Sheng-hui;XIA Chun-hua;JI Chang-ying;ZHOU Jun;TIAN Guang-zhao

作者机构：南京理工大学紫金学院江苏南京210023 农业部南京农业机械化研究所江苏南京210014 南京农业大学工学院江苏南京210031 

基　　金：江苏高校"青蓝工程"项目 江苏省高校自然科学研究项目(15KJD210002) 

出 版 物：《江苏农业学报》 (Jiangsu Journal of Agricultural Sciences)

年 卷 期：2017年第33卷第3期

页      码：598-609页

摘      要：为更好地实现在实际农业作业环境下智能农业车辆的自主导航,提出了基于全景视觉的同时定位与地图创建方法(PV-SLAM)。首先对惯性测量单元(IMU)的姿态进行了解算分析,并设计实现了惯性测量单元的硬件电路模块。其次研究建立了农业车辆运动模型和全景视觉系统观测模型。然后将多目全景视觉(PV)和惯性测量单元(IMU)结合,采用扩展卡尔曼滤波(EKF),实现了自主导航农业车辆的PV-SLAM过程,并具体分析阐释了算法实现流程和步骤。试验结果表明,相较传统视觉SLAM算法,本研究提出的PV-SLAM方法,在较少或无固定路标情况下,获取的环境路标数平均增加80.2%,成功率平均提高15.8个百分点,在x和y方向的平均精度分别提高35.3%和37.8%,定位平均精度提高36.2%。PV-SLAM能较准确完整地提取环境路标信息,且对环境固定路标的依赖较小,因此在实际农业路径作业中运行效果较好。

主 题 词：全景视觉 同时定位与地图创建 农业车辆 惯性测量单元 自主导航 

学科分类：08[工学] 081101[081101] 0811[工学-水利类] 081102[081102] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1000-4440.2017.03.017

馆 藏 号：203237225...