注:本文參考了大連理工大學-碩士研究生:李世雲的碩士學位**(一種基於光流感測器的移動機械人定位方法),在對李世雲先生表示衷心的感謝,如有錯誤,歡迎指正,謝謝!
**光流的概念是gibson在2023年首先提出來的。它是空間運動物體在觀察成像平面上的畫素運動的瞬時速度,是利用影象序列中畫素在時間域上的變化以及相鄰幀之間的相關性來找到上一幀跟當前幀之間存在的對應關係,從而計算出相鄰幀之間物體的運動資訊的一種方法。一般而言,光流是由於場景中前景目標本身的移動、相機的運動,或者兩者的共同運動所產生的。
**通常移動機械人在進行定位導航時,主要依靠慣性導航元件imu定向以及連線於輪組電機上的碼盤定位來進行導航。理想環境下可以取得很好的效果,但是機械人遇到被卡住、纏住以及其他情況導致打滑時,機械人定位將出現較大誤差,嚴重影響機械人地圖構建的準確性,使得導航錯誤。相較而言,光流模組(paa5101ew光流感測器模組(原相公司))不受輪組打滑的影響,能夠彌補碼盤測速的不足,實驗也證明將光流模組加入移動機械人後,其能很大程度上減小由於輪組打滑帶來的誤差。
其中δ s=
[sxs
y]\delta s=\begin \\ sx \\sy \end
δs=⎣⎡
sxsy
⎦⎤
,sx為光流模組測量x軸向的增量,sy為光流模組測量y軸方向的增量,
進而可以得到:
最終我們需要使用的就是(2)和(3)式,通過不斷的積分累加計算就可以的得到機械人當前的位置(xi, yi)。
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