小型无人直升机单目视觉FastSLAM研究

摘要：

针对无GPS环境下的小型无人直升机自主飞行问题,提出了基于Rao-Blackwellized粒子滤波(RBPF)的快速同时定位和地图创建(FastSLAM)方法,采用Fast SLAM算法实现了小型无人直升机在GPS环境下的单目视觉SLAM系统.该系统机载的单目摄像头通过尺度不变特征转换(SIFT)算法进行地标的提取和匹配,采用视觉观测和惯导数据融合的方式来对飞机的状态量进行估计同时建立地标地图,采用非延迟的反深度参数化方法来完成地标在三维空间的初始化.仿真实验验证了所用方法的稳定性和有效性.和常规GPS/INS(惯性导航系统)的实际飞行对比实验表明,该系统在姿态、速度和位置等方面均有较高的估计精度,能够在无GPS环境下为小型无人直升机提供可靠的导航信息.

关键词：小型无人直升机、单目视觉、快速同时定位和地图创建(FastSLAM)、惯性测量单元(IMU)

所属期刊栏目：23

分类号：TP3;TP2

资助基金：863计划2011AA040202

在线出版日期：2013-12-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1061-1067