面向动态环境的紧耦合视觉惯性SLAM改进算法

来源：计算机工程与应用杂志2025年第4期北京时间：

作者：郭瑞奇, 修睿, 孙勇, 毛喆

单位：北京航天控制仪器研究所，北京 100039

摘要：SLAM（simultaneous localization and mapping）是无人载体实现自主导航定位的关键技术。针对传统视觉SLAM系统在动态场景下导航定位精度低的问题，在视觉SLAM系统的基础上引入惯性传感器（inertial measurement unit）。在ORB-SLAM3系统的基础上设计了一种面向动态环境的视觉惯性SLAM系统。提出一种基于向量场一致性（vector field consensus，VFC）的稀疏光流法来追踪图像的特征点并计算基础矩阵，分别利用光流对极几何约束和惯性传感器信息计算特征点的动态概率，提出一种联合的动态特征检测方法计算特征点的总动态概率，并将动态概率大于阈值的特征点进行剔除，在SLAM系统的前端实现了视觉信息与惯性运动信息的紧耦合。在数据集上的实验结果表明，该视觉惯性SLAM改进算法有良好的性能表现。

关键词：同时定位与地图创建（SLAM）,视觉惯性紧耦合,动态环境,向量场一致性,ORB-SLAM3