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SLAM 全稱是 Simultaneous Localization and Mapping(同時定位與地圖構建),是機器人和計算機視覺領域的關鍵技術,可以在未知環境中確定自身方位并同時構建環境三維地圖,有著非常廣泛的應用場景,比如說增強現實、虛擬現實等。
經過幾十年的發展,視覺 SLAM 在理論上已經比較成熟,但是在實際產品應用中,往往會面臨兩方面的挑戰。
一是關于精度和穩定性。實際場景中,難免會存在動態變化,而且很多區域沒有足夠的紋理,或有相似的重復紋理。這些都會導致匹配比較困難,從而導致優化計算不穩定。
二是實時性,在一些非常大尺度的場景下,甚至是城市級的場景下,SLAM的計算復雜度會非常高。要在一個低功耗的移動設備上做到實時計算,這個難度非常大的。
提升穩定性的主要思路是如何讓目標函數優化變得穩定。SLAM 計算其實就是一個目標函數的優化問題,因此優化方程的正確性和充分性就顯得非常重要。
傳統的定位導航方案是GPS,而且只適合于室外,精度通常只有10米級別。
室內一般較常采用的方案有WiFi、藍牙,通常定位精度也基本上只能到米級, 而且要預先去布置設備,工程量比較大、成本比較高。
相比而言,基于視覺的方案定位,精度可以達到分米甚至厘米級別,而且不需要額外布置設備,成本相對比較低。
基于視覺的定位與AR導航,主要分為三大模塊,分別是稀疏地圖重建、稠密地圖重建和視覺定位與跟蹤。
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