ZHCAD76 October   2023 AM69A

 

  1.   1
  2.   摘要
  3. 1引言
  4. 2定位和建图
    1. 2.1 同步定位与建图
    2. 2.2 图形 SLAM
    3. 2.3 定位
  5. 3周围环境感知
  6. 4规划路线
  7. 5总结

定位

GUID-20230918-SS0I-LTX8-HVWP-PFC3NQ6TD5MM-low.svg图 2-3 使用预构建地图的定位过程

图 2-3 显示了地图环境中的定位过程。该过程类似于图 2-2 中的 SLAM 前端。唯一的区别是,一旦从帧中提取特征,就会从地图中搜索相应的特征,而不是从其他帧中搜索相应的特征。找到匹配的特征后,就可以通过多点透视成像 (PnP)、迭代最近点 (ICP) 等算法计算出移动机器人的姿态。

表 2-1 总结了图形 SLAM 和定位的每个步骤中广泛使用的技术。

表 2-1 图形 SLAM 中的各项技术
视觉 SLAM激光雷达 SLAM
特征提取
  • 特征检测和描述符:
    • SIFT、SURF、KAZE、AKAZE、ORB、BRISK
    • 基于卷积神经网络 (CNN)
  • 2D 或 3D 点本身
  • 几何特征
    • 边沿
    • 平面
特征关联
  • 特征描述符之间的最小欧几里得距离或汉明距离
  • 2D 或 3D 点、边和平面之间的最小欧几里得距离
姿态估计
  • 直接线性变换 (DLT)
  • LM 优化
  • PnP
  • 扫描匹配
    • 占据栅格匹配
    • ICP
    • 正态分布变换 (NDT)
  • LDT、LM 优化
闭环检测
  • 词袋模型 (BoW)
  • 基于外观的全局图像描述符
  • 基于 CNN
  • 扫描匹配
  • 分段匹配
  • 基于 CNN
图形优化
(捆绑包调整)
  • 利用矩阵稀疏性
  • 下面是牛顿法、高斯牛顿法、LM 技术
  • 利用矩阵稀疏性
  • 下面是牛顿法、高斯牛顿法、LM 技术

AM69A 嵌入式处理器是 SLAM 和定位的理想选择。八核 A72 为复杂的 SLAM 和定位算法提供了足够的计算能力。可以对 AM69A 快速实现许多开源算法并进行基准测试。此外,图 2-2图 2-3 中的功能块(例如特征提取、特征匹配和姿态估计)可以转移到硬件加速器 (HWA) 和 C7x DSP 以提高性能。内部研究表明,通过将立体整流和特征提取转移到 LDC、MSC 和 DSP,带有立体摄像机的 ORB SLAM 的吞吐量提高了 2 到 3 倍。