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機(jī)器人無人車無人機(jī)AR都離不開它,什么這么管用

2017-02-27 06:55 性質(zhì):轉(zhuǎn)載 作者:極客公園(北京) 來源:極客公園(北京)
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  按照攝像頭的數(shù)量和種類分,視覺 SLAM 分 3 個(gè)子方向:單目、雙目(或多目)、RGBD。此外,還有魚眼、全景等特殊攝像頭,但是都屬于少數(shù)。
  單目相機(jī) SLAM 只需要一個(gè)普通的 2D 攝像頭,成本優(yōu)勢大。但普通 2D 攝像頭沒法獲取深度信息,它捕獲的僅僅是一張 2D 圖像。深度信息缺失有什么影響?引用知乎用戶「半閑居士」的一個(gè)回答:
  沒有距離信息,我們不知道一個(gè)東西的遠(yuǎn)近——所以也不知道它的大小。它可能是一個(gè)近處但很小的東西,也可能是一個(gè)遠(yuǎn)處但很大的東西。只有一張圖像時(shí),你沒法知道物體的實(shí)際大?。⊿cale)。
  

  另一方面,單目相機(jī)也無法依靠一張圖像獲得圖像中物體離自己的相對(duì)距離。
  但這兩個(gè)問題都有對(duì)應(yīng)的解決辦法。比如,通過借助 GPU 和 IMU(Inertial Measurement Unit,慣性測量器件)確定物體的大小,依靠運(yùn)動(dòng)中的三角測量,來求解相機(jī)運(yùn)動(dòng)并估計(jì)像素的空間位置。
  雙目 SLAM 消除了單目的很多麻煩。雙目視覺和人眼類似,通過左右眼圖像的差異來計(jì)算距離——也就是所謂的立體視覺(Stereo)。
  但雙目 SLAM 的計(jì)算量非常大,通常需要用到可編程門陣列 FPGA。而且其其深度量程也受雙目的基線與分辨率限制。
  RGBD SLAM 的傳感器是深度攝像頭,能直接記錄深度信息。深度攝像頭通過把光投射到物體表面,再測量反射的信息來計(jì)算距離,具體原理有兩種:結(jié)構(gòu)光或 Time-of-Flight。它比傳統(tǒng)相機(jī)能夠提供更豐富的信息,也不必像單目或雙目那樣費(fèi)時(shí)費(fèi)力地計(jì)算深度。Kinect 就是一種比較常見的深度攝像頭。不過,現(xiàn)在多數(shù) RGBD 相機(jī)還存在測量范圍窄、噪聲大、視野小等諸多問題。
  總的來說,SLAM 的實(shí)現(xiàn)方法多種多樣,應(yīng)用場景也不斷打開。但「由于產(chǎn)品和硬件高度差異化,而 SLAM 相關(guān)技術(shù)的整合和優(yōu)化又很復(fù)雜,導(dǎo)致算法和軟件高度碎片化,所以市場上目前還沒有一套通用普適的解決方案,在短時(shí)間內(nèi)也不會(huì)有」。
白鑫 本文來源:極客公園 責(zé)任編輯:白鑫_NT4464

 

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