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ALVIO:基于自适应线与点特征的视觉惯性里程计用于室内环境鲁棒定位

机器人学 2021-01-01 v1

摘要

纹理的丰富或匮乏程度取决于建筑物中的物体与结构。传统的基于单目视觉惯性导航系统(VINS)的定位技术在稳定特征有保障的环境中表现良好。然而,其在变化的室内环境中性能无法保证。为此,本文提出基于自适应线与点特征的视觉惯性里程计(ALVIO)。ALVIO主动利用室内空间中大量存在的线的几何信息。通过使用强线跟踪器与基于特征的自适应紧耦合优化选择,可在可变纹理环境中实现鲁棒定位。ALVIO的结构特点如下:首先,所提出的基于光流的线跟踪器执行鲁棒的线特征跟踪与管理。利用对极几何与三角学,恢复出精确的3D线。这些3D线用于计算线重投影误差。最后,通过优化过程中基于灵敏度分析的自适应特征选择,可在多种室内环境中鲁棒地估计位姿。我们在公开数据集上验证了系统性能,并与其他最先进算法(S-MSKCF、VINS-Mono)进行比较。在提出的基于点与线特征选择的算法中,平移RMSE相比VINS-Mono增加了16.06%,而总优化时间减少了至多49.31%。由此,我们证明了其作为一种实时位姿估计算法是有用的。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.15008,
  title  = {ALVIO: Adaptive Line and Point Feature-based Visual Inertial Odometry for Robust Localization in Indoor Environments},
  author = {KwangYik Jung and YeEun Kim and HyunJun Lim and Hyun Myung},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.15008},
  year   = {2021}
}

备注

15 pages, 8 figures, RiTA 2020: International Conference on Robot Intelligence Technology and Applications