研究概述(内容简介、研究意义及作用)
SLAM是simultaneous localization andmapping的缩写,意为同时定位与建图技术,SLAM技术的巨大发展,主要是因为以下应用场景:
1. 室内环境、室外GPS信号不好的区域、水下、太空等,没有先验地图,难以获得全球定位,但是需要根据周围环境构建局部地图,进行自主导航。
2. 有先验地图,但是无法获得自身相对于地图的位置,比如提前绘制了工厂的地图,关机重启后不知道当前的位置,用SLAM技术就可以重定位。
SLAM技术主要根据传感器的不同主要分为激光SLAM和视觉SLAM。机器人通过激光雷达来实现SLAM被称为激光SLAM,激光雷达价格较为昂贵,有效距离不够远,开阔场景下不适用。使用相机作为唯一感知环境的传感器,被称为视觉SLAM。由于相机具有成本低,轻,很容易放到商品硬件上的优点,且图像含有丰富的信息,视觉SLAM技术受到了更大的关注。根据采用的视觉传感器不同,可以将视觉SLAM主要分为三类:仅用一个相机作为唯一外部传感器的单目视觉SLAM;使用多个相机作为传感器的立体视觉SLAM,其中双目立体视觉的应用最多;基于单目相机与红外传感器结合构成的传感器的RGBD-SLAM。
高鲁棒性、高精度、实时性的视觉SLAM,对无人驾驶,增强现实等领域有着里程碑式的意义。比如:无人驾驶领域用视觉SLAM技术来实现对车辆周围环境的建图和定位,对目标物体的检测与追踪,高鲁棒性带来高安全性,精度对车距的控制、启停刹车有着重大影响,而实时性不好可能会发生卡顿,从而引发危险。
国外相关领域研究综述
1. 基于特征点的视觉SLAM
基于特征点的视觉SLAM发展主要分为三个阶