视觉即时定位与建图(VSLAM)算法能够为穿戴式视觉导盲仪提供必要的位姿信息和环境信息.针对穿戴式视觉导盲仪对定位与建图精度的要求,提出了一种利用IMU/GPS组合导航辅助VSLAM的算法.在双目ORB-SLAM的跟踪线程中,将匀速运动模型改进为基于IMU/GPS组合导航位姿数据的运动模型,并且构造了综合视觉与组合导航数据的非线性优化,以提高跟踪线程的稳定性、提升定位精度.同时,局部建图线程的地图优化中也融合了组合导航数据,提高局部地图的精度,便于导盲仪检测环境信息,最终得到在大范围场景下稳定运行的定位与建图算法.在实际场景中的试验结果表明,该融合算法抑制了VSLAM的累积误差,同时VSLAM能够有效抑制GPS受环境影响产生的定位偏移误差,最终的定位精度达到0.47 m.该算法提高了VSLAM建图效果,基本满足了视觉导盲仪对定位精度和环境信息的应用需求.
计算机视觉 定位 建图 非线性优化 多传感器融合 组合导航 可穿戴设备 导盲仪