基于GPS的先验地图辅助视觉惯性定位方法 |
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引用本文: | 李磊磊,梁琳,钟傲,杨伊菲,张哲,韩勇强.基于GPS的先验地图辅助视觉惯性定位方法[J].中国惯性技术学报,2023(1):53-60. |
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作者姓名: | 李磊磊 梁琳 钟傲 杨伊菲 张哲 韩勇强 |
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作者单位: | 北京理工大学自动化学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(62173040); |
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摘 要: | 为提高视觉惯性导航系统定位精度,解决其航向缺失且无法提供绝对地理位置的问题,提出一种利用GPS生成先验地图来辅助视觉惯性同时定位与地图构建(SLAM)方法。将每一帧图像采集点的GPS地理坐标投影成绝对高斯坐标,与视觉关键帧信息同步,构建先验地图。利用词袋模型进行闭环检测,由视觉重投影误差因子、IMU残差因子、先验图像重投影误差因子共同构建目标优化函数,基于最小二乘法进行位姿估计与优化。通过地面车载和低空机载实验对该方法进行了验证,实验结果表明:相比于无先验地图的定位方法,x、y、z方向的平均定位误差分别降低了68.2%、75.1%、46.4%以上;相比于有先验地图(未融合GPS)的定位方法,x、y、z方向的平均定位误差分别降低34.9%、51.5%、19.4%以上,有效提高了视觉惯性导航系统在大范围环境中的定位精度。
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关 键 词: | 先验地图 同时定位与地图构建 误差修正 绝对位置 |
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