Введение
1.1. Вводные замечания 11
1.2. Подходы к решению задачи одновременной локализации и картирования
1.2.1. Решения на основе расширенного фильтра Калмана 14
1.2.2. Решения на основе фильтра частиц 20
1.3. Детекторы и дескрипторы особых точек 27
1.3.1. Алгоритмы детектирования особых точек 27
1.3.2. Дескрипторы особых точек 34
1.4. Системы прикладного объемного телевидения 40
1.4.1. Классификация систем объемного телевидения 41
1.4.2. Математические модели камеры 43
1.4.3. Формирование карты глубины в RGB-D системе 45
1.5. Краткие выводы 49
ГЛАВА 2. Алгоритм одновременной локализации и картирования с использованием видеосигнала с компенентой глубины 51
2.1. Вводные замечания 51
2.2. Модель системы и ее характеристики
2.2.1. Объемная камера и ее оптические характеристики 52
2.2.2. Калибровка камеры 55
2.3. Детектиование и отслеживание особых точек 60
2.3.1. Сравнение алгоритмов детектирования особых точек 62
2.3.2. Дескрипторы и сопоставление особых точек 71
2.4. Реализация алгоритма одновременной локализации и картирования 76
2.4.1. Особенности реализации 77
2.4.2. Сравнение подходов FastSLAM и EKF SLAM 83
2.4.3. Фильтрация ложных соответствий 90
2.4.4. Обработка замыканий 93
2.4.5. Тестирование алгоритма 94
2.5. Краткие выводы 100
ГЛАВА 3. Модификация компонентов системы 102
3.1. Вводные замечания 102
3.2. Предобработка карты глубины
3.2.1. Причины возникновения искажений карты глубины 102
3.2.2. Предобработка с помощью медианной фильтрации 105
3.2.3. Алгоритм интерполяции карты глубины 107
3.3. Сигма-точечный фильтр Калмана в задаче наблюдения ориентиров 113
3.3.1. Сигма-точечное преобразование 115
3.3.2. Алгоритм сигма-точечного фильтра Калмана 117
3.3.3. Реализация сигма-точечного фильтра Калмана 119
3.4. Адаптивный алгоритм генерации частиц 122
3.4.1. Пороговое значение эффективного числа частиц 122
3.4.2. Адаптивное задание порога 124
3.5. Краткие выводы 128
Заключение 130
Список литературы 133
