大范围户外非结构化环境下长时间视觉SLAM关键问题研究

项目名称： 大范围户外非结构化环境下长时间视觉SLAM关键问题研究

项目编号： No.61403409

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 卢惠民

作者单位： 中国人民解放军国防科学技术大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 在大范围户外非结构化环境中，长时间可靠的同步定位与建图（SLAM）能力不足是制约移动机器人真正走向实际应用的瓶颈问题。本课题拟将全向视觉用于该环境下拓扑SLAM若干关键问题研究，提出应对长时间视觉SLAM所面临若干挑战的新方法。1、提取一种新的全景图像视觉特征—PSI视觉特征环图，充分利用全向视觉成像特性，兼具局部和全局视觉特征的优点，满足持久性、显著性和丰富性要求；2、提出带方位约束的拓扑地图，增量式地构建拓扑结构准确、几何尺度大致准确的环境拓扑地图，与人类环境建图方式相类似，适用于大范围环境；3、引入认知科学、神经科学领域中关于情节记忆的最新成果，将建模情节记忆的时空神经网络模型应用于大范围环境的机器人地点识别，提高存在视觉感知混淆情况下的闭环检测准确率。本课题研究成果对提高移动机器人的长时间自主能力具有极为重要的意义，能为移动机器人早日实用于复杂环境奠定一定的理论基础和提供技术支撑。

中文关键词： 视觉SLAM；全向视觉；移动机器人；视觉特征；视觉里程计

英文摘要： In large-scale and outdoor unstructured environments, a bottle-neck problem which limits the practical application of mobile robots is that the long-term Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) ability is insufficient. We apply the omnidirection

英文关键词： visual SLAM；omnidirectional vision；mobile robots；visual feature；visual odometry