防止无人机起落架影响视场的可翻转支架研究

针对折反射式全景相机获取全方位图像时,由于无人机起落架的遮挡,造成图像获取要素不完整的问题,设计了一种防止无人机起落架影响全景相机视场的可翻转支架系统。通过采集无人机离地距离和飞行状态调节全景相机镜头的位置,可以防止无人机起落架落入图像内,使得采集要素的完整性达到了100%,提高了采集的图像质量;同时可以根据无人机的起落距离,对全景相机进行翻转收放,避免镜头与地面相接触,有效保护了镜头。

基于折反射全景相机的视觉里程计研究

为了实现折反射全景相机实时定位,提出了基于特征点法的可以用于折反射全景相机的视觉里程计算法。对折反射全景相机的投影模型重新设计了初始化模块,用于全景相机位姿的初始化。在初始化模块中,提出了适用于折反射全景相机的球面对极几何,通过球面对极几何计算初始化过程中两帧图像间位姿变化关系。为了验证算法鲁棒性和精确度,在相同场景下,将本文算法与使用针孔相机的特征点法的视觉里程计算法进行对比。结果表明,使用折反射全景相机的情况下,室外场景和室内场景下视觉里程计精度分别比针孔相机算法提升了38%和50%。

基于逆深度滤波的双目折反射全景相机动态SLAM系统

为了在复杂的动态环境下能够准确地估计折反射全景相机的位姿,提出一种基于逆深度滤波的双目折反射全景相机动态SLAM系统。分析了双目折反射全景相机系统,在球面进行三角化计算出空间点的深度信息。采用一种基于贝叶斯滤波的逆深度滤波器,对动态地图点进行剔除,只使用静态地图点对折反射全景相机进行位姿估计,可以在动态环境下得到精确的相机位姿估计结果。分别在低动态环境和高动态环境下进行了实验,实验结果表明,在高动态环境中,传统的SLAM系统计算的轨迹出现漂移,而基于逆深度滤波的双目折反射全景相机动态SLAM系统始终可以稳定运行。所提方法在两段高动态环境下的绝对轨迹误差的均方根误差分别为0.52 m和0.56 m,精度比传统的全景SLAM系统提升了96.35%。

一种全景相机足球竞赛机器人

足球竞赛机器人是特种机器人的一个重要分支,是一种集机械、电子、软件、算法、策略于一身的定制化机器人。竞赛机器人有其特殊的研究价值,并且在越来越多的实验平台和验证平台广泛使用。依托RoboCup中型组足球机器人,介绍一种基于全景相机的足球竞赛机器人,通过折反射式全向视觉系统,实现机器人的自主定位和目标跟踪。

基于折反射全景相机的360°车载全景驾驶辅助系统设计

针对目前多摄像头拼接式车载全景系统安装复杂、成本较高的问题,提出了一种基于折反射全景相机的车载障碍物距离估计系统,可估计车辆周围360°障碍物的距离。设计了一种基于同心圆环的标定图案,通过折反射全景相机拍摄标定图案,利用最小二乘法建立地面距离与全景图像上的线段长度的对应关系,实现距离标定。实验结果表明,全景图像经过椭圆校正可以提高距离测量精度,地面距离拟合平均误差由9.5 cm减小至6 cm;二次曲线表达地面距离和图像像素信息的关系,距离估计精度为6.442 cm,可应用于车辆行驶过程中的距离显示和防撞预警。