Measurement of the Position of the Overhead Electric-Railway Line Using the Stereo Images

Advances in Research of Stereo Vision Odometry

“…．Bigdog 四足机器人 则直接利用了 JPL 火星探测器的视觉测程技术，除 了检测位姿的变化以外，又增加了地形重建的功能， 便于选择落足点，丰富了视觉测程的研究内容 [12][13] ． 由于地球表面除了火星存在的星表不平、 岩石、 沟壑 之外， 还有水、 树木、 灌木丛、 动物等环境信息， 因此 地表野外环境的非结构化程度还要甚于火星星表． 对于视觉测程而言，需要处理更多的环境信息．同 时，由于陆地机器人可以携带更多的外界探测和定 位传感器，如 GPS、激光、声纳等，这些传感器可 以分担一部分立体视觉系统的工作量．所以，陆地 机器人的视觉装置可以主要用来作视觉测程．同时， 也可以设置两台或者多台立体视觉装置，分别用于 视觉测程和远景预测．陆地机器人相比火星探测器 和月球车，运动速度更快，对视觉测程系统的实时 性要求也更高．在 LAGR 机器人和 LittleDog [14] 四足 机器人中引入了学习机制，机器人可以通过多次训 练，获得对环境更多的先验信息，因此视觉测程也 能满足机器人快速运动对实时性的要求． 月球车作为月球表面探测机器人，由于所处环 境和自身机械结构的相似性，视觉测程系统类似于 火星探测器．近年来，随着我国探月计划的逐步实 施，月球车的视觉导航研究也得到了快速的发展． 国内多家高校和科研院所均开展了针对月球车的视 觉导航系统的研究工作，视觉测程作为其中重要的 研究内容也受到了研究人员的关注．哈尔滨工业大 学研究人员提出一套完整的月球车视觉测程方案， 并在仿真环境下给予验证 [15] ．浙江大学研究人员分 别针对户内和户外环境提出了多种视觉测程方案， 并在轮式机器人上验证，达到了预期的效果 [16][17][18] Harris 算法 [19] 是目前视觉测程中使用最多的特 征点提取方法，具有计算量小、提取的角点特征均 匀合理、可重复性好、图像噪声各向不变等优点．与 Förstner 算法一道起成为 JPL 火星探测器中使用频 率最高的特征点提取算法．算子表达式如下：…”