一種改進SIFT算法的單目視覺里程計

趙黎明,陳　寧

(集美大學機械與能源工程學院，福建 廈門 361021)

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一種改進SIFT算法的單目視覺里程計

趙黎明,陳寧

(集美大學機械與能源工程學院，福建 廈門 361021)

[摘要]針對如何準確獲取位姿信息來實現移動機器人的避障問題，提出一種改進SIFT特征點匹配的單目車載視覺里程計算法.首先，為了提高特征點匹配的正確率和實時性，結合主成分分析法和平面極線幾何約束，改進了傳統SIFI匹配算法，其次，建立合理的移動機器人運動數學模型，得到連續幀間圖像信息和移動機器人運動位姿變化的轉換關系.試驗結果表明，誤差僅為1.6%，算法運行時間縮短0.022 s.

[關鍵詞]視覺里程計；改進SIFT；平面極線幾何約束

0引言

視覺里程計(VO)是僅利用單個或多個相機的輸入信息估計智能機器人的運動信息的過程[1].相比傳統的里程計，視覺里程計不會存在編碼器讀數不準、傳感器精度降低或慣導漂移等因素引起的數據誤差.

視覺里程計根據研究方法不同可分為基于特征跟蹤和基于光流兩種方法[2]，近年來，隨著具有尺度、旋轉等不變特性的圖像特征點匹配方面的研究不斷發展，使得基于特征點的視覺里程計方法成為當前主流方法.文獻[3-4]采用了基于SIFT特征點匹配的VO算法，文獻[5-6]采用基于SURF特征點匹配的VO算法，SIFT尺度變換效果最好，但實時性最差，SURF速度最快，但尺度變換效果一般.

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