RGB-D SLAM綜述

王旒軍，陳家斌，余 歡，朱匯申

(北京理工大學(xué) 自動化學(xué)院，北京 100081)

RGB-DSLAM綜述

王旒軍，陳家斌，余 歡，朱匯申

(北京理工大學(xué) 自動化學(xué)院，北京 100081)

RGB-D SLAM是指使用RGB-D相機(jī)作為視覺傳感器，進(jìn)行同時定位與地圖構(gòu)建(SLAM)的技術(shù)。RGB-D相機(jī)是近幾年推出的能夠同時采集環(huán)境RGB圖像和深度圖像的視覺傳感器。首先對主流RGB-D相機(jī)，RGB-D SLAM算法框架流程做了介紹，然后對RGB-D SLAM算法的國內(nèi)外主要標(biāo)志性成果，以及RGB-D SLAM的研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹，并對RGB-D SLAM方法前端視覺里程計中特征檢測與匹配、后端位姿圖優(yōu)化、回環(huán)檢測等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行介紹總結(jié)。最后，對RGB-D SLAM算法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析，并對RGB-D SLAM算法的研究熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢進(jìn)行了討論。

RGB-D相機(jī)；同時定位與地圖構(gòu)建；視覺里程計；位姿圖優(yōu)化；回環(huán)檢測

0 引言

對于自主移動機(jī)器人，在導(dǎo)航定位方面涉及三個方面的問題：1)我在哪里(where am I)；2)我要去哪里(where am I going)；3)我要怎么去(How should I get there)[1]。其中第一個是定位問題，第二個是任務(wù)規(guī)劃問題，第三個為路徑規(guī)劃問題。

同時定位與地圖構(gòu)建( Simultaneous Localization and Mapping，SLAM) 問題描述為：一個機(jī)器人在一個陌生的環(huán)境中運(yùn)動，通過自身攜帶的傳感器對周圍環(huán)境進(jìn)行感知，然后繪制陌生環(huán)境的地圖，同時定位自己在地圖中的位置[2]。利用SLAM方法可以解決自主移動機(jī)器人的定位與建圖問題。使用相機(jī)作為傳感器的SLAM方法被稱為視覺 SLAM(VSLAM)。相比于傳統(tǒng)的慣性器件(Inertial Measurement Unit,IMU)和激光雷達(dá)(Laser Scanner)等傳感器，相機(jī)具有體積小、質(zhì)量小和價格低等突出的優(yōu)點(diǎn)，因此，VSLAM成為近年來SLAM算法研究的熱點(diǎn)。

RGB-D相機(jī)是新興的視覺傳感器，它可以同時獲取周圍環(huán)境的RGB圖像和每個像素的深度(Depth)信息。……