农业机械学报

作者：刘慧,刘加林,沈跃,朱嘉慧,李尚龙

单位：江苏大学,江苏大学,江苏大学,江苏大学,江苏大学,

关键词：喷雾车; 轨迹估计; 非线性优化; 融合; ORB算法; 深度信息

基金：江苏省国际科技合作项目(BZ2017067)、江苏省重点研发计划项目（BE2018372）、江苏省自然科学基金项目(BK20181443)、镇江市重点研发计划项目(NY2018001)、江苏高校青蓝工程项目和江苏高校优势学科项目(PAPD)

针对传统的基于深度信息的喷雾车轨迹优化方法存在定位精度差、浮点漂移、深度信息帧易丢失等问题，提出了一种融合深度信息的全局非线性轨迹优化方法。在喷雾车前进过程中使用RealSense传感器实时获取连续彩色信息帧，提取并优化重叠区域的FAST特征点，计算BRIEF描述子，通过快速最近邻算法进行特征匹配，并使用Nanoflann算法加速特征匹配过程。在获取连续关键帧的匹配点对后，对特征点对进行校验，剔除误匹配点对，利用对极几何融合深度信息计算两相邻关键帧部分匹配点对的本质矩阵，并针对剩余匹配点对进行重投影获取重投影误差。统筹全局连续关键帧，综合所有关键帧中匹配点的重投影误差，构建图优化，并通过Dogleg算法多次迭代获取当前喷雾车的精确位姿。该方法避免了单一依赖深度信息估计喷雾车轨迹时，出现位姿估计误差较大和深度信息帧丢失导致无法定位的问题。采用本文算法估计的喷雾车行驶轨迹更加接近于真实轨迹，其偏离真实轨迹误差均值下降了1.07?cm，方差下降了2.14?cm，超调量降低了2.13?cm，提高了车行驶轨迹的鲁棒性。

来源：2019年第5期

《农业机械学报》期刊编辑部

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