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基于Kinect传感器的移动机器人室内环境三维地图创建
  • ISSN号:1001-0505
  • 期刊名称:《东南大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TP24[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]东南大学自动化学院,南京210096, [2]东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室,南京210096
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61075090,61005092,61105094,61175091); 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室开放课题基金资助项目(MCCSE2012B02)
中文摘要:

针对移动服务机器人在未知室内环境下的三维感知问题,提出了一种基于低成本Kinect传感器的三维地图创建实用方法.对于机器人在运动过程中连续采集的多帧RGB-D信息,首先利用SURF算子对RGB图像提取稳定特征点并进行特征点匹配,然后结合深度图像,采用RANSAC算法剔除可能存在的误匹配点并完成初始配准,从而估计得到图像帧间粗略的相对转移关系,最后运用广义ICP算法对采集的深度图像进行精确配准,得到拼接的三维点云图.在此基础上进一步开发了移动机器人三维地图创建应用系统,实验验证了该方法的可行性和有效性.

英文摘要:

For the 3D perception problem of mobile service robots in unknown indoor environments,a practical approach to building 3D maps using a low-cost Kinect sensor is proposed.Successive frames of RGB-D(red-green-blue-depth) information are captured during the robot's movements.First,SURF(speeded up robust features) detector is applied to color images for extracting and matching stable feature points.Combined w ith depth images,initial registration procedure is then performed by using the RANSAC(random sample consensus) algorithm for eliminating possible mistake matching points and thus the relative transformation betw een frames can be estimated.Finally,a generalized ICP(iterative closest point) algorithm is employed to perform fine registration on captured depth images,w hich finally produces 3D point cloud mosaic.In addition,an application system of mobile robot 3D mapping is developed.Experimental results validate the practicability and effectiveness of the approach.

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期刊信息
  • 《东南大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:东南大学
  • 主编:毛善锋
  • 地址:南京四牌楼2号
  • 邮编:210096
  • 邮箱:xuebao@seu.edu.cn
  • 电话:025-83794323
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-0505
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1178/N
  • 邮发代号:28-15
  • 获奖情况:
  • 先后荣获第三届国家期刊奖百种重点期刊奖,2006-2...,2013年荣获首届江苏省新闻出版政府奖"报刊奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:23651