低纹理环境下月面移动舱视觉--惯性定位技术研究

目录

第 1 章绪 论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 国内外相关领域研究进展及分析

1.2.1 月面巡视器背景调研

1.2.2 月面移动舱定位技术研究现状

1.2.3 低纹理环境下定位技术研究现状

1.3 论文的研究内容和章节安排

第 2 章月面移动舱定位系统建模与分析

2.1 引言

2.2 视觉特征点观测模型

2.2.1 相机模型及特征点匹配

2.2.2 视觉特征点观测模型建立

2.3 IMU测量模型

2.3.1 IMU测量与预积分

2.3.2 IMU测量模型建立

2.4 月面移动舱定位系统分析

2.5 本章小结

第 3 章低纹理环境下直线特征观测模型的建立

3.1 引言

3.2 直线特征的提取与匹配算法研究

3.2.1 直线特征的提取与优化

3.2.2 直线特征的描述与匹配

3.2.3 实验测试与结果分析

3.3 直线特征参数化

3.4 直线特征观测模型

3.5 本章小结

第 4 章低纹理环境下特征点匹配算法研究

4.1 引言

4.2 特征点匹配算法设计

4.3 利用惯性信息确定特征点匹配搜索区域

4.3.1 对极几何约束

4.3.2 特征点匹配搜索区域确定

4.4 改进的基于网格运动统计的外点剔除算法

4.4.1 根据图像金字塔确定前后帧网格比例

4.4.2 外点剔除的阈值计算

4.5 实验测试与结果分析

4.5.1 特征点匹配结果评估指标

4.5.2 实验条件

4.5.3 特征点匹配测试结果与分析

4.6 本章小结

第 5 章低纹理环境下月面移动舱定位系统构建与验证

5.1 引言

5.2 定位系统整体框架

5.3 基于点/线特征的视觉-惯性紧耦非线性优化模型

5.4 滑动窗口优化

5.5 定位系统实验验证与结果分析

5.5.1 在EuRoC数据集下的实验验证与结果分析

5.5.2 在CAR数据下的实验验证与结果分析

5.5.3 在NASA 月面高程图仿真数据下的实验验证与结果分析

5.6 本章小结

结 论

参考文献

攻读学位期间发表的论文及其它成果

声明

致 谢