同濟大學劉成菊獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉同濟大學申請的專利一種面向單調無紋理大場景的多傳感器融合SLAM方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN115272596B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-29發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202210805209.X,技術領域涉及:G06T17/05;該發明授權一種面向單調無紋理大場景的多傳感器融合SLAM方法是由劉成菊;陳啟軍;侯哲;石文博設計研發完成,并于2022-07-08向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種面向單調無紋理大場景的多傳感器融合SLAM方法在說明書摘要公布了:本發明涉及一種面向單調無紋理大場景的多傳感器融合SLAM方法,包括以下步驟:S1、獲取3D激光雷達、IMU傳感器、深度相機和輪式編碼器的信息;S2、將深度相機采集到的每一幀圖像通過圖像金字塔提取ORB特征點,并實現特征點之間的匹配,根據匹配結果獲取深度相機的位姿估計值;S3、監聽IMU與輪式編碼器的信息進行位姿融合,獲取更新后的位姿矩陣和協方差矩陣;S4、將IMU與輪式編碼器融合后的位姿與深度相機的位姿估計值進一步融合;S5、通過將3D激光雷達掃描到的點云進行分類匹配,得到去畸變點云;S6、對去畸變點云進行進一步分類匹配,并構建全局地圖。與現有技術相比,本發明具有提高系統魯棒性、提高運算速度、部署簡單等優點。
本發明授權一種面向單調無紋理大場景的多傳感器融合SLAM方法在權利要求書中公布了:1.一種面向單調無紋理大場景的多傳感器融合SLAM方法,用以減少在單調無紋理大場景下雷達定位產生的漂移,其特征在于,包括以下步驟: S1、獲取3D激光雷達、IMU傳感器、深度相機和輪式編碼器的信息; S2、將深度相機采集到的每一幀圖像通過圖像金字塔提取ORB特征點,并實現特征點之間的匹配,根據匹配結果獲取深度相機的位姿估計值; S3、監聽IMU與輪式編碼器的信息,通過擴展卡爾曼濾波進行位姿融合,獲取更新后的位姿矩陣和協方差矩陣; S4、將IMU與輪式編碼器融合后的位姿與深度相機的位姿估計值進一步融合,并根據視覺里程計提取的ORB特征點數量確定融合的動態權重; S5、通過將3D激光雷達掃描到的點云進行分類匹配,再通過最小二乘計算出雷達當前位姿并得到去畸變點云; S6、對去畸變點云進行進一步分類匹配,得到準確的位姿,并構建全局地圖; 所述的步驟S2具體為: 對于ORB特征點中的FAST角點,首先采用圖像金字塔進行角點的提取以保證尺度特性,并在提取過程中保證特征點在每一層金字塔上均勻分布以提高系統的魯棒性和穩定性,然后通過灰度質心法獲取角點方向,計算特征點的BRIEF描述子并通過Hamming距離進行匹配,最后采用光束平差法,構建相機位姿關于重投影誤差的最小二乘問題,使用列文伯格-馬爾夸特法迭代求解相機位姿; 采用圖像金字塔提取角點的計算式為: 其中,Nm為金字塔第m層所需提取的特征點數量,N為所需提取特征點的總數,s為金字塔相鄰層之間的縮放因子,M為金字塔總層數; 為克服無紋理環境中難以提取到特征點的影響,提出指標δ以衡量視覺里程計的準確度,則指標δ的表達式為: 其中,n_featurepoints為特征點提取的最大數量,n為提取到的特征點數量。
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