TTCDist：基于接触时间利用主动单目相机进行快速距离估计

基于视觉的距离估计对于导航、操控与规划等众多机器人应用至关重要。受哺乳动物视觉系统凝视特定物体的启发，我们发展了两个关联接触时间、加速度与距离的新约束，称之为$\tau$-约束与$\Phi$-约束。它们使主动（运动）相机能仅利用图像一小部分而高效准确地估计深度。这些约束适用于距离感知、传感器融合与视觉伺服。我们通过两个实验成功验证了所提约束。第一个将两约束用于单目相机与惯性测量单元（IMU）的轨迹估计任务。我们的方法平均轨迹误差降低30-70%，同时分别比流行的视觉-惯性里程计方法VINS-Mono和ROVIO快25$\times$和6.2$\times$。第二个实验表明当约束用于带传出副本的反馈时，所得闭环系统的特征值对施加控制信号缩放不变。我们相信这些结果表明$\tau$与$\Phi$约束有潜力作为众多机器人应用中鲁棒高效算法的基础。