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视觉惯性里程计

成果类型:: 新技术

发布时间: 2022-11-07 16:02:38

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”机器视觉与智能产业科技服务团| 孙婧雅 | 2022-11-14 15:09:52

湘潭大学开展了无人系统定位核心技术——视觉惯性里程计的攻关研究,针对低光照、低能见度等挑战性环境下无人系统的定位难题,提出可见光(RGB)图像、热图像(Thermal)和IMU的融合算法,研发了融合可见光图像、热图像和IMU的视觉惯导系统,能在不理想的光照条件下准确估计位姿信息。该系统可以解决纯视觉和视觉惯导完整的混合问题,即使视觉失效,惯性模块还能继续维持位姿估计工作,并且融合了场景重识别、相机重定位、回环检测多种地图。对短期、中期、长期数据进行数据关联,可以保证进行地图匹配和BA优化,从而进行精确定位,定位误差小于3%。

现有的无人系统定位技术只能在光照条件良好的理想情况下工作,而在光照条件差的黑夜、能见度低的下雨天等挑战性环境下,无人系统的定位误差大,难以满足无人系统高精度定位的需要。本项目旨在解决不理想的光照条件下无人系统的位姿估计问题,满足无人系统在各种恶劣环境下的定位要求,经济效益可观。

本项目研制的视觉惯性里程计可应用于无人机、机器人等无人系统的自主导航与定位,SLAM。

本团队的主要成员为许海霞、田淑娟、王昭鸿、李艳春、罗嘉维、胡翔、庞晴蔚和卢俊霖,由2名副教授,2名博士和4名工程师组成。一直从事机器视觉领域的研究工作,先后承担和参与国家自然科学基金、国家重点研发计划等国家级项目5项,获得国家发明专利20余项,相关技术成果获得省部级科技进步一等奖2项,二等奖1项,三等奖1项。

许海霞,副教授,发表SCI/EI论文24篇,获得发明专利授权8项,获得中国包装总公司科技进步一等奖、教育部科技进步一等奖各1项,湖南省科技进步二等奖1项,项目负责人,负责项目总体设计;

田淑娟,副教授,发表SCI/EI论文30篇,获得发明专利授权10项,获得湖南省科技进步三等奖1项,负责多源感知数据融合算法研究;

王昭鸿,博士/讲师,负责软件架构的设计;

李艳春,博士/讲师,发表SCI/EI论文27篇,其中CCF A类发表5篇,获得发明专利授权3项,获得湖南省科技进步三等奖1项,负责图像特征提取与匹配研究;

罗嘉维,工程师,负责代码的编写、仿真与调试;

胡翔,工程师,负责代码的编写、仿真与调试;

庞晴蔚,工程师,负责硬件的调试;

卢俊霖,工程师,负责数据的采集与分析。

为了研发该成果已投入50万元,形成了原型样机,后续需要将算法移植到嵌入式平台上,并提高算法的实时性,预期需要再投入资金100万元,1年半的研发时间以完善本项目相关技术。本项目的成果将推动我国无人系统方面科学技术进步,提升国防无人侦查、危险环境下机器人作业、居家机器人陪护等无人系统应用的智能化水平和作业精度起到积极作用。

希望能以技术转让、技术入股等形式完成本项目成果的转化,成果转化方向为从事机器人、无人机等整机研发的公司,或为机器人、无人机提供配套产品的相关企业。