一种结合光流追踪的双目视觉里程计算法

来源：计算机测量与控制杂志2024年第2期北京时间：

作者：李伟东,朱旭浩

单位：大连理工大学 汽车工程学院

摘要：针对特征点法视觉里程计频繁计算和匹配描述子导致系统实时性能变差的问题,提出一种结合光流追踪的双目视觉里程计算法;首先进行初始化,生成初始的关键帧和地图点,随后在追踪线程中使用光流追踪特征点获取匹配关系,计算并优化相机位姿;满足生成关键帧的条件后,将当前帧设置为关键帧,提取图像的ORB特征点,并使用描述子匹配获取与上一关键帧特征点的匹配关系,三角化生成新的地图点;最后在优化线程中将新的关键帧和地图点使用滑动窗口算法进行优化,剔除冗余关键帧和地图点;在KITTI数据集上的实验结果表明,所提出的算法轨迹误差与双目模式下的ORB-SLAM3算法处于同一水平,同时实时性能有大幅度提高,追踪每一帧图像的平均时间从52ms降至16ms,在保证高精度的情况下运行速度大大提高,具有较高的实用价值.

关键词：视觉里程计;同时定位与建图;特征匹配;实时性能;轨迹误差

基金资助：辽宁省“揭榜挂帅”科技计划(重大)项目(ZX20220560)