农业机械学报

作者：齐咏生，宋继鹏，刘利强，苏建强，张丽杰

单位：内蒙古工业大学,内蒙古工业大学,内蒙古工业大学,内蒙古工业大学,内蒙古工业大学,

关键词：同时定位与建图;惯性测量单元;多传感器融合;非线性优化;位姿估计

基金：国家自然科学基金项目(62363029)、内蒙古科技计划项目(2020GG0283、2021GG164)和内蒙古自然科学基金项目(2022MS06018、2021MS06018)

针对单一传感器SLAM技术在复杂环境中存在精度低、感知退化、可靠性差，导致无法准确估计摄像机轨迹的问题，提出一种基于点线特征融合的延迟边缘化视觉惯性SLAM算法(DM-VI-SLAM)。首先，采用因子图优化模型，提出以IMU为主系统，视觉为辅系统，通过引入辅系统观测因子约束IMU主系统偏差，并接收IMU里程计因子实现运动预测与融合的全新结构。其次，在前端加入点线特征，设计一种基于线段中点的特征匹配方法，在后端加入滑窗机制实现历史状态信息回溯，并构建非线性联合优化问题，提升匹配精度。最后，为加速求解，引入一种延迟边缘化策略，允许重新推进延迟因子图，进而产生新的和一致性的线性化点更新边缘化。通过与典型SLAM算法进行比较，并在EuRoC公共数据集上和真实场景中验证算法有效性，实验结果表明在复杂高速运动场景和低特征纹理场景中本文算法均具有更高的精度和可靠性。

来源：2024年第12期

《农业机械学报》期刊编辑部

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