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移動機器人三維視覺同步定位與建圖/無人系統技術出版工程

  • 作者：于清華//肖軍浩//盧惠民//鄭志強|責編:辛俊穎
  • 出版社：國防工業
  • ISBN：9787118128673
  • 出版日期：2023/04/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：156
人民幣：RMB 80 元      售價：元
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內容大鋼
    視覺同步定位與建圖（視覺SLAM、VSLAM）是機器人環境感知和導航的重要研究方向。本書首先從三維視覺的特殊性出發，介紹了三維視覺應用於同步定位與建圖的技術和方法；然後圍繞三維視覺SLAM中的視覺特徵提取、視覺里程計、閉環檢測、地圖構建4個關鍵技術依次進行介紹，在這些技術中，著重介紹三維視覺的彩色信息和距離信息如何在SLAM中的合理融合使用的問題；最後介紹了如何利用這4個關鍵技術構建一套完整的三維視覺SLAM系統，從而實現機器人在室內與室外環境下的實時精確定位，並建立稠密的三維環境地圖。
    本書以機器視覺理論知識為基礎，涉及李群與李代數、概率論、非線性優化等數學知識，適合普通高等院校電腦科學、控制科學與工程等學科的研究生和高年級本科生作為教輔書籍或者參考書。
作者介紹
于清華//肖軍浩//盧惠民//鄭志強|責編:辛俊穎
目錄
第1章  緒論
  1.1  背景和意義
    1.1.1  背景
    1.1.2  意義
  1.2  國內外發展現狀
    1.2.1  視覺特徵提取
    1.2.2  視覺里程計
    1.2.3  閉環檢測
    1.2.4  地圖構建與更新
  1.3  本書關注的主要問題
  1.4  本書的主要內容、組織結構和關鍵技術
    1.4.1  主要內容與組織結構
    1.4.2  關鍵技術
第2章  相關技術和理論基礎
  2.1  三維視覺技術及感測器簡介
    2.1.1  雙目立體視覺相機
    2.1.2  基於結構光的深度相機
    2.1.3  基於光飛行時間的深度相機
    2.1.4  其他類型的三維視覺技術
  2.2  相機模型和彩色與深度圖像配准
    2.2.1  針孔相機模型
    2.2.2  圖像之間的配准
  2.3  李群與李代數基礎
  2.4  非線性優化方法與集束調整
    2.4.1  非線性優化方法
    2.4.2  集束調整（光束平差）
  2.5  小結
第3章  基於透視不變特徵變換的三維視覺特徵提取
  3.1  彩色與深度圖像特徵提取的難點
    3.1.1  圖像非稠密問題
    3.1.2  偽特徵點問題
    3.1.3  透視投影問題
  3.2  透視不變特徵圖像片的提取
    3.2.1  特徵圖像片分割
    3.2.2  特徵圖像片投影
    3.2.3  計算特徵點的三維坐標
    3.2.4  偽特徵點濾除
  3.3  基於顏色編碼的特徵描述子
    3.3.1  基於漢明距離的顏色編碼方法
    3.3.2  特徵圖像片採樣與編碼
  3.4  實驗對比與分析
    3.4.1  偽特徵點濾除與特徵點三維坐標計算
    3.4.2  特徵匹配
    3.4.3  視角變化
    3.4.4  各功能模塊的消融實驗
    3.4.5  實時性能分析
  3.5  小結
第4章  基於混合信息殘差的三維視覺里程計
  4.1  視覺里程計中的信息殘差類型
  4.2  混合殘差優化模型

    4.2.1  相機位姿概率優化模型
    4.2.2  混合殘差模型
  4.3  非線性優化求解
    4.3.1  重投影雅可比矩陣
    4.3.2  光度學雅可比矩陣
    4.3.3  深度雅可比矩陣
    4.3.4  魯棒核函數與外點濾除
  4.4  三種信息路標點的提取
  4.5  實驗對比與分析
    4.5.1  路標點提取與外點濾除
    4.5.2  視覺里程計實驗
  4.6  小結
第5章  結合位姿與外觀信息的閉環檢測方法
  5.1  問題的提出
  5.2  定位誤差模型
    5.2.1  位姿優化誤差模型
    5.2.2  累積位姿誤差模型
  5.3  閉環概率模型
    5.3.1  非候選閉環幀的濾除
    5.3.2  候選幀閉環概率的計算
  5.4  位姿與外觀閉環檢測
    5.4.1  基於辭彙袋的閉環概率
    5.4.2  序列一致性檢驗與幾何一致性檢驗
  5.5  實驗對比與分析
    5.5.1  實驗環境與設置
    5.5.2  閉環概率模擬
    5.5.3  協方差矩陣計算結果
    5.5.4  位姿與外觀的互補性
    5.5.5  位姿與外觀聯合閉環檢測
    5.5.6  幾何一致性檢驗與時間效率
  5.6  小結
第6章  地圖構建與地圖優化
  6.1  滑動窗口與局部地圖優化
    6.1.1  關鍵幀與局部地圖優化
    6.1.2  滑動窗口與邊緣化
  6.2  閉環后的全局地圖優化
  6.3  稠密三維地圖表示
    6.3.1  八叉樹柵格地圖
    6.3.2  三維表面模型化
  6.4  全局地圖優化與三維稠密建圖實驗
    6.4.1  全局地圖優化實驗
    6.4.2  三維稠密建圖實驗
  6.5  小結
第7章  融合多信息的三維視覺同步定位與建圖
  7.1  融合多信息的三維視覺同步定位與建圖方法
  7.2  實驗機器人系統
  7.3  實驗結果與分析
    7.3.1  在開源數據集上的實驗
    7.3.2  實物實驗
  7.4  小結

附錄  標準正態分佈置信區間表
參考文獻

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