深度相机SLAM:改进词袋模型提升室内定位与建图精度

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"一种基于改进词袋模型的视觉SLAM算法-论文" 本文介绍了一种针对室内环境的视觉SLAM(Simultaneous Localization And Mapping,同时定位与建图)技术的创新方法,主要解决了传统SLAM算法在精度和实用性方面的不足。研究者采用深度相机作为感知设备,利用改进的词袋模型提升SLAM系统的性能。 传统的词袋模型在处理视觉信息时,往往忽视了相邻节点之间的空间关系,这可能导致定位和建图的不准确。为了改善这一问题,作者提出了增加节点距离的方式来改进词袋模型。通过这种方法,模型能够更好地捕捉到环境的局部特征,提高特征之间的关联性,从而增强SLAM系统的稳定性。 文章详细阐述了采用octree(八叉树)结构来转换点云数据的过程。八叉树是一种高效的数据结构,可以将三维空间中的点云数据组织成层次化的结构,便于快速查询和操作。将点云转化为八叉树地图后,不仅可以有效地减少数据存储需求,还能提供用于导航的紧凑表示。 实验部分包括了改进前后词袋模型的对比实验,使用了TUM数据集进行精度验证,并在实验室环境中进行了实际测试。结果显示,改进后的词袋模型在相似度计算和特征区分方面表现更优,尤其是在存在回环(loop closure)的场景下,即当机器人回到已访问过的位置时,SLAM算法能准确识别并修正累积误差,保持定位的准确性。此外,当相机移动速度较慢时,改进的算法也能保持良好的效果,满足室内环境中的定位、建图以及后续导航需求。 关键词涉及的领域包括视觉SLAM,回环检测,词袋模型,八叉树地图,以及TUM数据集。这些关键词突显了研究的重点,即如何通过改进视觉特征表示和处理策略,提升SLAM在复杂室内环境下的实用性。 该论文提出的改进词袋模型的视觉SLAM算法为室内定位和建图提供了新的解决方案,对于机器人自主导航、智能家居和智能物流等领域有着重要的理论和应用价值。通过深度相机和八叉树结构,该算法能够更好地适应室内环境的变化,提高定位的精确性和鲁棒性。