文档名：基于动态语义特征的视觉SLAM系统
摘要：针对视觉SLAM(SimultaneousLocalizationandMapping)在真实场景下出现动态物体(如行人,车辆、动物)等影响算法定位和建图精确性的问题,基于ORB-SLAM3(OrientedFASTandRotatedBRIEF-SimultaneousLocalizationandMapping3)提出了YOLOv3-ORB-SLAM3算法.该算法在ORB-SLAM3的基础上增加了语义线程,采用动态和静态场景特征提取双线程机制:语义线程使用YOLOv3对场景中动态物体进行语义识别目标检测,同时对提取的动态区域特征点进行离群点剔除;跟踪线程通过ORB特征提取场景区域特征,结合语义信息获得静态场景特征送入后端,从而消除动态场景对系统的干扰,提升视觉SLAM算法定位精度.利用TUM(TechnicalUniversityofMunich)数据集验证,结果表明YOLOv3-ORB-SLAM3算法在单目模式下动态序列相比ORB-SLAM3算法ATE(AverageTreatmentEffect)指标下降30％左右,RGB-D(Red,GreenandBlue-Depth)模式下动态序列ATE指标下降10％,静态序列未有明显下降.
Abstract：Aimingattheproblemsthatdynamicobjects(suchaspedestrins,vehicles,animals)appearinvisualSLAM(SimultaneousLocalizationandMapping)inrealscenes,affecttheaccuracyofalgorithmpositioningandmapping,theYOLOv3-ORB-SLAM3(OrientedFASTandRotatedBRIEF-SimultaneousLocalizationandMapping3)algorithmisproposedbasedonORB-SLAM3.ThealgorithmaddsasemanticthreadonthebasisofORB-SLAM3,andthethreadusesYOLOv3toperformsemanticrecognitiontargetdetectionondynamicobjectsinthescene.Theoutliersareremovedfromtheextractedfeaturepointsonthetrackingthread,andthestaticenvironmentareaextractedbytheORBfeature,therebythepositioningaccuracyofthevisualSLAMalgorithmisimproved.TheTUM(TechnicalUniversityofMunich)datasetisusedtoverifythepositioningaccuracyofthealgorithminmonocularandRGB-D(Red,GreenandBlue-Depth)modes.TheverificationresultsshowthatthedynamicsequenceoftheYOLOv3-ORB-SLAM3algorithminmonocularmodeisabout30％lowerthanthatoftheORB-SLAM3algorithminRGB-Dmode,thedynamicsequencedecreasesby10％,andthestaticsequencedoesnotdecreasesignificantly.
作者：任伟建 张志强 康朝海 霍凤财 孙勤江 陈建玲 Author：RENWeijian ZHANGZhiqiang KANGChaohai HUOFengcai SUNQinjiang CHENJianling
作者单位：东北石油大学电气信息工程学院,黑龙江大庆163318;东北石油大学黑龙江省网络化与智能控制重点实验室,黑龙江大庆163318东北石油大学电气信息工程学院,黑龙江大庆163318中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300450
刊名：吉林大学学报（信息科学版） ISTIC
Journal：JournalofJilinUniversity(InformationScienceEdition)
年，卷(期)：2023, 41(6)
分类号：TP391
关键词：目标检测 ORB-SLAM3算法 动态场景 单目相机 深度相机
Keywords：youonlylookoncev3(YOLOv3) orientedFASTandrotatedBRIEF-simultaneouslocalizationandmapping3(ORB-SLAM3) dynamicscene monocularcamera red,greenandblue-depth(RGB-D)
机标分类号：TP242.6TP391.41H146.3
在线出版日期：2024年1月24日
基金项目：国家自然科学基金，国家自然科学基金基于动态语义特征的视觉SLAM系统[
期刊论文] 吉林大学学报（信息科学版）--2023, 41(6)任伟建 张志强 康朝海 霍凤财 孙勤江 陈建玲针对视觉SLAM(SimultaneousLocalizationandMapping)在真实场景下出现动态物体(如行人,车辆、动物)等影响算法定位和建图精确性的问题,基于ORB-SLAM3(OrientedFASTandRotatedBRIEF-SimultaneousLocalizationand...参考文献和引证文献
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