基於相交線的立體平面SLAM

2021-02-13 點雲PCL

本節主要介紹平面特徵的計算方法。我們首先從兩幅立體圖像中提取線段。通過匹配直線段及其端點,計算直線端點和方向向量的三維位置。然後我們檢查它們的位置,找出相交的線。最後,我們計算了平面參數

A 符號說明

我們將平面表示為p=(n^T,d)^T,其中n=(nx;ny;nz)^T是表示平面方向的單位法向量,d是平面到原點的距離。我們使用常用的形式Tcw屬於se(3)來表示相機的姿勢,p=(x,y,z,1)^T來表示點。因此,Tcw*pi_w將三維點從世界變換到攝影機坐標系,而Tcw^-T*pw將平面從世界變換到攝影機坐標系,對於直線,我們只記錄它們的端點(ps;pe)和單位方向向量nl,這足以計算平面特徵。

B 線段檢測和計算

立體相機的幀由左圖像和右圖像組成。使用線段檢測器(LSD)從兩幅立體圖像中提取線段,並用LBD描述子進行匹配。在一幀立體圖像中,直線匹配具有足夠的精確性和魯棒性。如圖2(a)所示,以不同的顏色繪製線段,並且在Il和Ir中匹配的線段是相同的顏色。對於左圖像Il中的每一個匹配線段,假設它們在立體幀中的行位置不變,在右圖像Ir中找到其端點的對應點。如圖2(b)所示,匹配的端點通過橫線連接。為了清晰起見,只繪製那些成功計算平面特徵的端點。根據端點的立體匹配,基於視差delta_u計算出它們的3D位置p。線方向n_l也由其兩個端點(pe−ps)定義

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