基于点线特征融合的视觉惯性里程计方法研究

相机和惯性测量单元组成的基于图像点特征的视觉惯性里程计(Visual Inertial Odometry,VIO),广泛应用于移动机器人定位领域,但会面临点特征退化的问题,使其定位精度受到很大影响。因此,本文提出一种基于点线特征融合的VIO方法,并在EuRoC数据集上进行实验。结果表明:该方法不仅定位精度最优,而且线特征提取的时间较低。

基于点线特征的通风管道建模与管内定位方法

为解决在通风管道环境下场景构型单一、传统视觉特征点稀疏的问题,利用前后两个单目相机和左右两个线阵激光雷达作为主要传感设备,提出一种基于点线特征的管道建模与管内定位方法。首先,利用LaneNet网络和改进的随机抽样一致算法提取四条管壁边线特征,再利用图像中的几何和空间约束筛选局部直线分割算法的检测结果,得到管道连接处的两条竖直线特征。接着利用线阵激光雷达计算管道宽度和机器人偏航角,恢复了管道连接处线特征的深度信息并求解得到管道高度。最后建立管道地图坐标系并推算机器人的二维坐标位置和管道长度。实验结果表明,定位的相对误差在9.8 cm以内,管道建模的相对误差在2.9 cm以内,能够满足机器人在管道内巡检作业时的建模与定位需求。

融合点线特征的空间失效目标双目视觉位姿测量

提出了一种融合点线特征的双目视觉位姿估计方法,该方法基于视频的图像帧,先分别通过ORB算法和LSD算法提取图像帧的点、线特征,并采用LBD描述子实现帧间匹配;然后基于极线搜索方法获得右图像中与左图像对应的特征,从而获得匹配特征的空间坐标;最后基于点线特征融合的重投影模型,利用Levenberg-Marquardt法迭代获得失效目标的相对位姿。仿真实验表明,融合点线特征的视觉位姿估计方法相比单纯点特征的位姿估计具有更好的鲁棒性,尤其针对高速旋转目标,能更好地进行位姿跟踪测量。

基于改进点线特征的多源融合SLAM算法

传统视觉SLAM算法在缺乏明显特征的场景或移动平台快速运动时,特征难以被检测和跟踪。提出了一种基于改进点线特征多源融合SLAM算法。前端通过相似短线段合并的策略改进EDLines线特征提取算法,提取长线段特征,后端融合了点、线特征和IMU数据,并采用非线性优化方法进一步估计相机位姿。实验结果表明,改进EDLines线特征提取算法相比传统LSD线特征提取算法,其特征提取速度提高4倍。在EuRoc数据集的测试中,本算法在不同场景下都具有很好的定位和建图效果,且具有较高的鲁棒性和实时性,对机器人实时的避障导航应用有较大的参考价值。

基于点线特征的快速视觉惯性SLAM算法

为了提高基于点特征的SLAM算法的定位精度和鲁棒性,提出一种点线特征融合的快速单目视觉惯性SLAM算法。使用ELSED算法快速提取高质量的线特征,在非关键帧追踪时,基于连续帧之间微小运动的假设,实现连续图片间的快速线段匹配,且无需线段描述子。在插入新关键帧时,提取线段描述子来完成关键帧之间的线特征匹配,创造新的地图线。最后在公开数据集上进行实验,结果表明:ELSED算法在提取高质量线段的同时,耗时仅为LSD算法的13%;与传统利用线段描述子的匹配算法相比,此算法的时间效率提升了83%,并减少线段误匹配,提高系统定位精度,系统的平均跟踪帧率为33帧/s,保证了系统的实时性。

基于动态点线耦合的单目视觉惯性SLAM算法

针对传统视觉SLAM算法在暗纹理环境下鲁棒性差、定位精度低的问题,本文给出了一种基于动态点线耦合的单目视觉惯性SLAM算法。设定提取线特征的动态阈值,提高线特征利用率,然后利用点与线特征位置的相似性,提取新的点线耦合特征,并构造点线耦合残差模型,用点线耦合残差来搜索点与线特征之间的关系,将点线耦合残差集成到后端滑动窗口优化中,用以构造最小化成本函数。将构造的算法在EuRoC公开数据集上进行仿真,实验结果表明,本文设计的算法比VINS-Mono算法和PL-VIO算法的定位误差降幅明显,有效地增强了系统的鲁棒性,提高了系统的定位精度。

基于点线特征的视觉同时定位与地图构建综述

同时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)作为计算机视觉中的热门方向,在无人驾驶、移动机器人等领域中发挥着重要的作用。由于线特征在低纹理环境下的优势,越来越多的研究人员利用点线特征融合的方法提高SLAM系统的精度和鲁棒性。文中首先简要阐述了传统的点特征SLAM系统在低纹理环境下的局限性,并对现有的视觉SLAM综述文献进行了总结;随后,对经典的点线SLAM方案进行了介绍,并总结了点线特征融合在前端、后端、闭环检测中的研究进展;最后,对点线SLAM未来的发展方向进行了展望。

基于视觉语义和点线融合的无人艇动态水面环境感知SLAM算法

无人艇在复杂水面环境下的自主导航能力是其完成养殖作业的基础,其在智能水产养殖中的发展前景巨大。视觉同时定位与地图构建(Simultaneouslocationandmapping,SLAM)技术可以提供实时的环境信息,是实现无人艇自主导航的关键。然而,水面环境是一种缺乏足够有效特征点的低纹理场景,且受水面波纹和反光影响存在大量动态无效特征点,导致视觉SLAM位姿的计算精度较差、性能严重下降。为此,提出了一种面向动态水面环境的基于视觉语义和点线融合的SLAM系统。首先,对ORB-SLAM3算法框架进行改进,增加语义分割线程,利用语义信息生成掩码消除水面无效特征点,以消除动态水面环境的干扰。其次,加入线特征来加强系统稳定性,提出了一种基于几何约束的线段匹配方法,提高水面线特征提取和跟踪的准确性,并利用点线特征融合提高数据关联的准确性,解决传统SLAM算法在水面低纹理场景中提取不足的问题。在USVInland数据集上的实验结果显示,与ORB-SLAM3和PL-SLAM算法相比,改进后算法的定位精度在直线航行中平均提高了44.74%和55.48%,在机动航行中最多提高了76.60%和70.15%,有效消除了水面干扰对位姿估计的影响,提升了视觉SLAM系统在水面低纹理场景中位姿估计的准确性和鲁棒性。

融合点线特征的视觉惯性同时定位及建图

为了解决移动机器人在低纹理场景中的定位精度较低且容易跟踪丢失问题,本文设计了一种点线特征提取和匹配策略,并以此构建了视觉惯性同时定位和建图系统。提出线特征提取和匹配算法,通过改良线特征提取算法的隐藏参数,提高了线特征提取的精度。利用点线特征不同匹配筛选框架减少误匹配的数目,得出了可以应用于视觉惯性同时定位和建图系统的线特征提取匹配算法。在现有视觉惯性框架中引入提出的线特征约束,搭建了能在未知低纹理环境下鲁棒运行的视觉惯性同时定位及建图系统。研究表明:在真实环境中的移动机器人定位实验证明了该系统的精度和鲁棒性优于现有的视觉惯性框架,其室内定位精度提高了24.2%,走廊定位精度提高了8%,对于移动机器人在低纹理场景下的高精度定位具有较高价值。

基于改进点线特征与惯性传感单元融合的SLAM算法

针对传统同步定位与建图(SLAM)算法在密集环境中过度提取线段的问题,提出1种基于改进点线特征与惯性传感单元(IMU)紧耦合的SLAM算法,即IPLI-SLAM。在数据预处理阶段采用Shi-Tomasi特征进行点特征提取并使用LK(Lucas-Kanade)光流进行跟踪和匹配;引入线特征,在像素梯度过滤机制的基础上改进直线段检测(LSD)提取算法,筛选过滤线特征密集区域;将视觉点线信息与IMU紧耦合后加入后端,提高算法精度,最后将IPLI_SLAM算法在数据集EuRoc与实际场景下进行测试验证。结果表明:相较于LSD算法,改进LSD算法的提取及匹配时间减少8.2%;相较VINS-mono与PL-VINS算法,IPLI-SLAM算法定位精度分别提高50.7%,13.2%,在运动速度快、场景模糊的环境中定位精度分别提高55.6%,25.1%;在实际多纹理场景中本文算法定位轨迹起点与终点相差的距离均小于VINS-mono算法,由此证明本文算法在显著提高定位精度的同时,还具有更高的稳定性和更强的鲁棒性。

“点线面”结合推进社会救助提质增效

福建省厦门市民政部门将“四下基层”融入社会救助全流程、各环节,通过推行“一事一议”工作机制,形成点上突破、串点成线、连线扩面的“点线面”工作法,稳步推进社会救助提质增效。精准研判处置疑难个案,实现“点上突破”。

“点线面结合”讲好生态文明故事——浅析烟台日报宣传报道2023绿色低碳高质量发展大会

绿色低碳高质量发展是全球关注的问题,2023绿色低碳高质量发展大会是首个在山东举办的以绿色低碳高质量发展为主题的国际盛会,是山东省委省政府交给烟台的重大使命。党的二十大报告提出:“积极稳妥推进碳达峰碳中和。”如何建设人与自然和谐共生的现代化,积极稳妥向“双碳”目标迈进,这是党的二十大提出的时代命题,山东再一次继新旧动能转换之后率先全国开始践行绿色低碳高质量发展。

海外基层党建“点线面”工作新机制——基于中国路桥塞内加尔公司党建实践

2023年是习近平总书记提出“一带一路”倡议10周年,在第三届“一带一路”国际合作高峰论坛上,习近平总书记发表了主旨演讲,宣布中国支持高质量共建“一带一路”的八项行动,推动共建“一带一路”进入高质量发展的新阶段。中国路桥工程有限责任公司(以下简称“中国路桥”)作为“一带一路”倡议的先行者,其在非洲的塞内加尔公司(以下简称“公司”)深入落实中非合作“九项工程”,以海外基层党建为战斗堡垒.

“点线面一体化”家庭教育指导机制可行性探究

近年来,家庭教育口号喊得越来越响,整个社会重视家庭教育的氛围越来越浓。2021年10月23日,第十三届全国人民代表大会常务委员会第三十一次会议通过《中华人民共和国家庭教育促进法》,该法于2022年1月1日起实施。自此,家庭教育工作的开展变得有法可依、有章可循。这也意味着在国家层面进一步加大了家庭教育的执行力度,家庭教育的推广势在必行。但很多研究发现,目前,家庭教育的发展存在局限性。国内外家庭教育研究工作多停留在理论和导向层面,缺少对可行性方法及可行性机制的研究。本文针对学校家庭教育指导机制的可行性进行研究,旨在探索一套系统化、规范化且便于实施的家庭教育指导机制:即针对“点线面一体化”学校家庭教育指导机制可行性的初步探究。

基于“教、学、评一体化”的“点线面”立体教学设计模式

“点线面”立体教学设计模式是一种全新的视角和“脚手架”,其包括知识点、设问点、能力点、育人点四个教学要点。教师聚焦这四个教学要点进行课堂设计,巧妙地将同一要点的内容关联起来,对应形成情境线、问题线、素养线、价值线四条教学线索。这四条教学线索之间相互独立又联系密切。教师还将教学、学习、评价三个层面的目标融于教学设计,实现“教、学、评一体化”的四点四线三面立体育人。

国土空间“点线面体能”图元解读及规划应用认知

国土空间规划作为支撑生态文明时代国家空间治理的重要工具,迫切需要建立多尺度、多功能和多结构的混合传导体系。本文分析了国土空间规划“点线面体能”图元表达,对五维要素的制图内涵进行了深入解析,并以此为基础探索了国土空间五维要素与五级规划相互关联的空间嵌套模式,以期实现不同层级规划“点线面体能”多元混合的空间传导体系,最终构建出多中心、网络化、集约型和开放式的国土空间发展新格局。

西湖:“环大学创新圈”点线面串联 推动“科教人”深度贯通

近年来,杭州市西湖区着眼于高质量推进教育科技人才一体化这一核心目标,积极培育以高校为创新主体、产业需求为靶向、区校企合作为特征的“环大学创新圈”,努力让更多创新性成果从“书架”走上“货架”。

点线面结合 推进职教新闻宣传提质增效

贵州经贸职业技术学院紧扣高质量发展主线,提炼出新闻宣传工作品牌——“点线面”工作法,以“点”切入,以“线”延伸,全“面”发力,自觉承担起举旗帜、聚民心、育新人、兴文化、展形象的使命任务,用实际行动践行习近平文化思想。

“点线面”结合提升国企纪检监察工作实效

在新的历史条件之下,为了更好的确保国有企业的长期稳定和可持续发展,必须坚持以实践为基础,不断完善和改进国有企业的各项管理制度,并有充分借助现代化的信息技术手段,更好的监督和管理国有企业。推动国有企业党风廉政建设和反腐倡廉斗争是新时期国家对国有企业提出的新要求,为此就需要充分发挥国企纪检监察工作职能,并在工作开展过程中坚持“点线面”相结合的原则,加快构建完善系统且专业化的国企纪检监察工作机制,确保党中央的一系列决策部署能够在国企的各项运行管理中得以有效的落实。本文主要结合实际工作经验,探讨了“点线面”结合提升国企纪检监察工作实效的路径,希望通过本次研究对广大同行有一定借鉴。

“点线面体”四维驱动,让初中道德与法治课议题式教学有效落地——以《凝聚价值追求》为例

《义务教育道德与法治课程标准(2022年版)》明确提出,教师要积极探索基于素养本位的教学方法,“积极探索议题式、体验式、项目式等多种教学方法,引导学生参与体验,促进感悟与建构”。议题式教学是新课标对初中道德与法治课教学提出的新要求,那么该如何开展议题式教学促进学生的深度学习呢?本文以部编版教材九年级上册第五课第二节《凝聚价值追求》一课为例,浅谈在议题式课堂教学中,如何找准指向内容的“点”。