动态场景下基于加权静态的视觉SLAM算法

Abstract

针对传统视觉同步定位和映射(SLAM)系统在动态环境中鲁棒性和定位精度低等问题,基于ORB-SLAM2算法框架,提出一种在室内动态环境中运行稳健的视觉SLAM算法。首先,语义分割线程采用改进的轻量化语义分割网络YOLOv5获得动态对象的语义掩码,并通过语义掩码选择ORB特征点,同时,几何线程通过加权几何约束的方法检测动态对象的运动状态信息。然后,提出一种给语义静态特征点赋予权值,并对相机的位姿和特征点的权值进行局部光束平差法(BA)联合优化的算法,有效地减少动态特征点的影响。最后,在TUM数据集和真实的室内动态场景中进行实验,结果表明,与改进之前的ORB-SLAM2算法相比,所提算法有效地提高了系统在高动态数据集中的定位精度,并且绝对轨迹误差和相对轨迹误差的均方根误差(RMSE)分别提升了96.10%和92.06%以上。