适用于高精度同时定位与地图构建的均衡化亚像素ORB特征提取方法

作     者：张一 姜挺 江刚武 于英 周远 ZHANG Yi;JIANG Ting;JIANG Gang-wu;YU Ying;ZHOU Yuan

作者机构：信息工程大学河南郑州450001 陆军炮兵防空兵学院南京校区江苏南京211132 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.41501482 No.41471387) 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2018年第26卷第10期

页      码：2575-2583页

摘      要：在视觉同时定位与地图构建问题中,ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)特征由于其高效、稳定的优点而受到广泛关注。针对ORB特征提取过程中存在的像点量测精度较低、特征聚集现象明显等问题,提出了一种适用于高精度SLAM的均衡化亚像素ORB特征提取方法。分析了精确特征定位的原理,对误差方程进行合理的简化并采用一种基于模板窗口距离的权函数计算方法,大幅降低了计算负担;设计了一种基于四叉树结构的特征均衡化方案,对包含特征的像平面空间进行有限次数的迭代分割,然后选取具有最优响应的特征。试验表明,本文方法进行特征提取的额外计算负担小于2.5 ms,在运行TUM和KITTI数据集时,ORB特征的量测精度分别为0.84和0.62 Pixel,达到亚像素水平,可以降低误差初值,提高光束法平差效率,并能够在满足特征总体分布规律的情况下,显著改善特征聚集的现象,有利于后续问题的稳健、准确求解。

主 题 词：同时定位与地图构建 ORB特征 量测精度 精确特征定位 四叉树 均衡化 

学科分类：081104[081104] 08[工学] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/OPE.20182610.2575

馆 藏 号：203392333...