1)、基于RGB-D相机的室内移动机器人视觉SLAM算法研究:
(1)针对ORB-SLAM2视觉里程计中特征点法描述子耗时严重的问题,引入直接法改进ORB视觉里程计。改进算法仅对关键帧进行ORB特征提取与匹配,对非关键帧采用直接法进行特征跟踪,无需特征提取与匹配。算法在保证了定位精度的前提下大幅提高定位速度。
(2)针对ORB-SLAM2构建的稀疏点云地图无法用于导航的问题,利用八叉树原理建立了可以直接用于避障导航的八叉树地图。
(3)实验室真实场景下实现相机自主定位及八叉树地图构建。为物流AGV、医院送药机器人、矿井搜救机器人等室内移动机器人实现更快更准的自主避障导航提供了一定的理论基础和技术支持。
分别以实验室内单独桌子和整间实验室为场景,构建稀疏点云地图、稠密点云地图及其对应的不同分辨率的八叉树地图。
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实验室内单独桌子和整间实验室 |
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(a1) 办公桌稀疏点云地图 |
(a2) 实验室稀疏点云地图 |
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(b1)办公桌稠密点云地图 |
(b2)实验室稠密点云地图 |
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(c1)办公桌八叉树地图 0.05m分辨率下小场景 |
(c2)实验室八叉树地图 0.05m分辨率下大场景 |
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(d1)办公桌八叉树地图 0.07m分辨率下小场景 |
(d2)实验室八叉树地图 0.07m分辨率下大场景 |
2)、MRI前列腺主动轮廓模型图像分割算法研究
(1)针对传统主动轮廓模型在图像分割范围内相关参数敏感对图像轮廓要求高、搜索范围小、对于边界上的凹点无法有效跟踪、容易陷入局部极小点的问题,设计梯度向量流的主动轮廓模型图像分割方法。
(2)改进GVF算法不仅可以检测不平的目标,而且对于图像的初始轮廓位置的设定能够在内部和外部或者超越设定目标位置,还可探测到间断的目标边缘位置。
(3)以前列腺MRI图像为主要数据集来源设计基于前列腺MRI图像的半自动分割建议界面。所设计基于梯度矢量流的主动轮廓模型图像分割方法可以有效提高图像分割的精确度,实现了在保证图像分割过程中Snake能够收敛到全局极值,使得对图像初始轮廓更加敏感,增强对图像周围的吸引力,达到实用价值。
所有实施算法的分割结果和Basic 情况
通过该实验,可以得出,当不同区域之间存在一些梯度信息时,Basic ACS算法的性能相对较好。