[发明专利]一种基于ORB_SLAM2的移动机器人导航地图生成方法在审
| 申请号： | 201910739514.1 | 申请日： | 2019-08-12 |
| 公开（公告）号： | CN110501017A | 公开（公告）日： | 2019-11-26 |
| 发明（设计）人： | 刘屿;戴磊;刘海明 | 申请（专利权）人： | 华南理工大学;广州现代产业技术研究院 |
| 主分类号： | G01C21/32 | 分类号： | G01C21/32 |
| 代理公司： | 44245 广州市华学知识产权代理有限公司 | 代理人： | 蒋剑明<国际申请>=<国际公布>=<进入 |
| 地址： | 510640 广*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于ORB_SLAM2的移动机器人导航地图生成方法，步骤如下：视觉信息采集，使移动机器人在三维环境中自由移动，通过深度传感器采集图像信息和深度信息；通过ORB_SLAM2算法估计机器人位姿信息，并通过局部BA优化位姿信息，然后对关键帧进行筛选，选定关键帧并输出该关键帧的位姿信息，为创建导航地图提供传感器参考变换矩阵，如果检测到回环，则根据全局BA优化更新各个关键帧位姿信息；地图更新，根据位姿信息生成基于跳表树的三维地图，并根据新关键帧位姿信息不断进行更新。本发明利用深度图像信息创建一种高效的三维地图，该地图采用跳表树结构作为三维地图的数据结构，可实时实现移动机器人的定位、导航、避障。 | ||
| 搜索关键词： | 位姿信息 关键帧 三维地图 移动机器人 跳表 移动机器人导航 采集图像信息 深度图像信息 机器人位姿 深度传感器 变换矩阵 导航地图 地图更新 地图生成 深度信息 视觉信息 数据结构 算法估计 树结构 传感器 避障 更新 回环 创建 优化 三维 采集 筛选 参考 输出 检测 全局 | ||
【主权项】：
1.一种基于ORB_SLAM2的移动机器人导航地图生成方法，其特征在于，所述的导航地图生成方法包括以下步骤：/nS1、视觉信息采集：使移动机器人在三维环境中自由移动，通过深度传感器采集图像信息以及深度信息；/nS2、ORB_SLAM2算法输出位姿信息：提取ORB特征点，后续图像通过跟踪运动模型、参考关键帧和重定位估计相机位姿，通过最小重投影误差优化当前帧位姿，随后根据预设条件判断是否生成新的关键帧；处理新生成关键帧，更新地图点与关键帧之间的对应关系，剔除地图中新添加的但被观测量少的地图点，随后对共视程度高的关键帧通过三角化恢复地图点，检查关键帧与相邻关键帧的重复地图点，当关键帧队列的所有关键帧处理完毕，对当前关键帧、相邻关键帧和观测到的地图点进行局部BA优化，通过最小重投影误差优化关键帧位姿和地图点精度；处理局部BA优化的关键帧，过程如下：闭环检测、计算相似变换矩阵和闭环矫正，其中，闭环检测通过计算词袋模型相似得分选取候选关键帧，随后对每个候选关键帧计算相似变换矩阵，通过随机采样一致性选取最优的关键帧，最后执行全局BA优化得到全局一致性环境地图和相机运行轨迹；/nS3、地图更新：根据步骤S2中输出的关键帧位姿信息以及步骤S1中采集图像的深度信息，生成在机器人当前位姿下的三维点云坐标，在世界坐标系下的坐标piW与摄像机坐标系下坐标pi之间的变换由
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