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视觉同时定位与建图(视觉SLAM)作为机器感知和导航领域主要的研究热点,深受研究者们的青睐。在当前的研究热潮下,结合近20年的研究结果,对视觉SLAM算法进行框架上的梳理和性能上的比较。首先,分析归纳出完整的视觉SLAM系统必需包含前端和后端两个主要模块,并对两个模块的相关方法和对应的数学理论进行了深入阐述。其次,突出介绍了视觉SLAM建立三维地图常用的表达形式,并深入剖析透明物体、纤细物体和水下等苛刻条件下的建图方法。最后,讨论未来SLAM的研究方向和面临的机遇挑战。