多状态多视图约束视觉/惯性组合导航算法研究
| 摘要 | 第9-10页 |
| ABSTRACT | 第10-11页 |
| 第一章 绪论 | 第12-19页 |
| 1.1 研究背景 | 第12-13页 |
| 1.2 研究现状 | 第13-17页 |
| 1.2.1 惯性辅助获取图像尺度信息问题研究现状 | 第14页 |
| 1.2.2 视觉/惯性组合导航算法研究现状 | 第14-16页 |
| 1.2.3 多状态/多视图约束算法研究现状 | 第16-17页 |
| 1.3 研究内容及文章结构 | 第17-19页 |
| 第二章 多状态约束VINS位置姿态估计 | 第19-38页 |
| 2.1 多状态约束模型 | 第19-20页 |
| 2.2 不同精度IMU的系统模型 | 第20-26页 |
| 2.2.1 低精度IMU系统模型 | 第21-23页 |
| 2.2.2 中等精度IMU系统模型 | 第23-25页 |
| 2.2.3 高精度IMU系统模型 | 第25-26页 |
| 2.3 状态向量 | 第26-27页 |
| 2.4 状态传递 | 第27页 |
| 2.5 状态扩增 | 第27-30页 |
| 2.5.1 扩增标称状态 | 第27-28页 |
| 2.5.2 扩增协方差矩阵 | 第28-30页 |
| 2.6 观测模型 | 第30-35页 |
| 2.6.1 误差状态雅克比矩阵 | 第31-32页 |
| 2.6.2 特征点位置误差雅克比矩阵 | 第32-33页 |
| 2.6.3 特征追踪雅克比矩阵 | 第33-34页 |
| 2.6.4 边缘化特征点位置误差 | 第34-35页 |
| 2.7 滤波更新 | 第35-36页 |
| 2.8 本章小结 | 第36-38页 |
| 第三章 多视图几何约束VINS位置姿态估计 | 第38-51页 |
| 3.1 多视图几何约束模型 | 第38-39页 |
| 3.2 两视图约束 | 第39-43页 |
| 3.2.1 对极几何 | 第39-41页 |
| 3.2.2 基础矩阵 | 第41-42页 |
| 3.2.3 极线和极点 | 第42-43页 |
| 3.3 三视图约束 | 第43-46页 |
| 3.4 多视图观测模型 | 第46-48页 |
| 3.4.1 极线几何约束 | 第46页 |
| 3.4.2 三焦张量约束 | 第46-47页 |
| 3.4.3 测量值 | 第47-48页 |
| 3.5 滤波更新 | 第48-50页 |
| 3.5.1 RANSAC | 第48-49页 |
| 3.5.2 滤波窗口更新 | 第49页 |
| 3.5.3 完整算法流程 | 第49-50页 |
| 3.6 本章小结 | 第50-51页 |
| 第四章 两种约束模型的比较 | 第51-66页 |
| 4.1 约束模型对比 | 第51-54页 |
| 4.1.1 特征点约束模型对比 | 第51-53页 |
| 4.1.2 滤波更新模型对比 | 第53页 |
| 4.1.3 IMU作用对比 | 第53-54页 |
| 4.1.4 算法对比小结 | 第54页 |
| 4.2 开源数据实验 | 第54-58页 |
| 4.2.1 不同特征点数量的对比 | 第55-56页 |
| 4.2.2 不同速度的对比 | 第56-58页 |
| 4.3 移动平台实验 | 第58-61页 |
| 4.3.1 移动平台标定 | 第58-60页 |
| 4.3.2 实验结果 | 第60-61页 |
| 4.4 多视图约束算法改进 | 第61-64页 |
| 4.4.1 延长视觉基线 | 第62-63页 |
| 4.4.2 两视图约束模型 | 第63-64页 |
| 4.5 本章小结 | 第64-66页 |
| 第五章 不同精度IMU对组合系统的影响 | 第66-77页 |
| 5.1 仿真平台 | 第66-67页 |
| 5.2 仿真数据 | 第67-69页 |
| 5.2.1 IMU/真值数据生成 | 第67-68页 |
| 5.2.2 图像数据生成 | 第68-69页 |
| 5.3 实验结果 | 第69-75页 |
| 5.3.1 不同运动状态时的对比 | 第69-73页 |
| 5.3.2 不同场景时的对比 | 第73-75页 |
| 5.4 本章小结 | 第75-77页 |
| 第六章 总结与展望 | 第77-79页 |
| 6.1 研究总结 | 第77页 |
| 6.2 展望 | 第77-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-84页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第84-85页 |
| 附录 A 器件及测量模型 | 第85-88页 |
| A.1 惯性测量器件模型 | 第85-86页 |
| A.1.1 加速度计 | 第85-86页 |
| A.1.2 陀螺仪 | 第86页 |
| A.1.3 噪声模型 | 第86页 |
| A.2 相机模型 | 第86-88页 |
| A.2.1 相机投影模型 | 第87页 |
| A.2.2 图像畸变模型 | 第87-88页 |
| 附录 B Android平台采集软件 | 第88-89页 |
