光电子·激光2021,Vol.32Issue(6) :628-636.DOI:10.16136/j.joel.2021.06.0392

基于深度学习的视觉SLAM闭环检测方法

The closed loop detection method of vision SLAM based on deep learning

郭纪志 刘凤连 杨馨竹 汪日伟
光电子·激光2021,Vol.32Issue(6) :628-636.DOI:10.16136/j.joel.2021.06.0392

基于深度学习的视觉SLAM闭环检测方法

The closed loop detection method of vision SLAM based on deep learning

郭纪志 1刘凤连 1杨馨竹 2汪日伟3
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作者信息

  • 1. 天津理工大学计算机视觉与系统教育部重点实验室和天津市智能计算及软件新技术重点实验室,天津300384
  • 2. 重庆理工大学计算机科学与工程学院,重庆400054
  • 3. 温州大学瓯江学院,浙江温州325035
  • 折叠

摘要

针对在摄像机视角、光照、气候、地貌等条件的大幅度变化或者存在快速移动物体的复杂场景下,视觉即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)的精确性和鲁棒性较低等问题,闭环检测作为解决SLAM位姿漂移的重要环节,提出了一种基于神经网络的闭环检测方法.该方法通过传感器获取视觉图像的数据,不同于传统方法的特征提取,采用改进三重约束损失函数训练Darknet提取图像特征,构造对应特征向量矩阵.由于Darknet借鉴了残差网络(resnet)的思想,在具有较深网络层数的同时,仍保持较高的准确率,减少了特征提取误差.经过自编码器方法对数据进行降维处理,通过余弦相似度计算,设定合理阈值,能够更快的得到闭环检测结果.最后通过在两个公开视觉SLAM闭环检测数据集,New College数据集和光照及角度变化更明显的City Centre数据集上进行实验,结果表明复杂环境下本文提出的方法比现有闭环检测方法,能够得到更高准确率和速率,更好满足了视觉SLAM系统对消除累计误差和实时性的要求.

关键词

视觉即时定位与地图构建/复杂场景/三重约束损失函数/闭环检测/自编码器

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基金项目

出版年

2021
光电子·激光
天津理工大学 中国光学学会

光电子·激光

CSCD北大核心
影响因子:1.437
ISSN:1005-0086
被引量5
参考文献量6
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