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文章編號(hào)：1672-9498（2016）04008705
摘要：為提高單目視覺(jué)里程計(jì)算法的性能，從視覺(jué)特征選取和特征誤匹配剔除兩個(gè)方面進(jìn)行研究.采用SURF描述子提取單目圖像的特征點(diǎn)，并匹配相鄰圖像序列的特征，使用歸一化線性八點(diǎn)法依次得到基礎(chǔ)矩陣和本質(zhì)矩陣.利用三角測(cè)量求解匹配點(diǎn)的三維坐標(biāo)，進(jìn)而根據(jù)2D2D模型解算出兩幀圖像間相機(jī)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)和平移，從而構(gòu)建單目視覺(jué)里程計(jì)系統(tǒng).為提高算法性能，使用RANSAC算法清除初次計(jì)算的特征誤匹配，并利用地面數(shù)據(jù)獲取相機(jī)運(yùn)動(dòng)的平移尺度.實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了RANSAC算法能夠有效剔除特征誤匹配，降低單目視覺(jué)里程計(jì)的累積誤差.
關(guān)鍵詞：
機(jī)器人定位； 視覺(jué)里程計(jì)； 特征提純； 機(jī)器視覺(jué)； SURF； RANSAC
中圖分類號(hào)： TP242
文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A
Monocular visual odometry with RANSACbased outlier rejection
SUN Zuolei1， HUANG Jiaming1， ZHANG Bo2
（1. Information Engineering College， Shanghai Maritime University， Shanghai 201306， China；
2. Shanghai Advanced Research Institute， Chinese Academy of Sciences， Shanghai 201210， China）
Abstract：
In order to enhance the algorithm performance of the monocular visual odometry， the visual feature extraction and the mismatched feature rejection are studied. The SURF descriptor is employed to extract features of monocular images and match features in the adjacent image sequence. The fundamental matrix and essential matrix are derived using the normalized eightpoint method. The 3D coordinates of matching points are calculated with the triangulation， and then the camera translation and rotation between two frames of images are estimated based on 2D2D model. As a result， the system of monocular visual odometry is constructed. To improve the algorithm performance， RANSAC algorithm is adopted to reject the feature mismatching in the first calculation， and the camera translation scale is achieved by the ground data. The experiment result demonstrates that RANSAC algorithm can effectively eliminate feature mismatching and reduce the cumulative error of the monocular visual odometry.
Key words：
robot localization； visual odometry； feature refining； computer vision； SURF； RANSAC
收稿日期： 20151208修回日期： 20160324
基金項(xiàng)目： 國(guó)家自然科學(xué)基金（61105097， 51279098， 61401270）；上海市教育委員會(huì)科研創(chuàng)新項(xiàng)目（13YZ081）
作者簡(jiǎn)介：
孫作雷（1982―），男，山東棗莊人，副教授，博士，研究方向?yàn)橐苿?dòng)機(jī)器人導(dǎo)航和機(jī)器學(xué)習(xí)， （Email）.cn
4結(jié)論
本文使用RANSAC算法提純SURF特征點(diǎn)匹配，以提升單目視覺(jué)里程計(jì)（VO）性能.實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：?jiǎn)渭兊厥褂帽嚷蕼y(cè)試法去除誤匹配的誤差較大；使用RANSAC算法進(jìn)行誤匹配剔除并配合歸一化線性八點(diǎn)法能有效降低VO的累積誤差.
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雖然一開(kāi)始也告訴自己，人總得有點(diǎn)希望才能夠活得更有動(dòng)力。可是，想想，所謂的每次希望，換來(lái)的不過(guò)是一次又一次的失望。既然如此，那么，對(duì)于那些所謂的希望，倒不如淡然處之。
我不是一個(gè)經(jīng)不住失望的人?？傆X(jué)得人生中的起起落落真的挺正常的?？墒?，失望的次數(shù)多了，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，原來(lái)，所謂的希望，真的不過(guò)是自欺欺人罷了。生活中少了那些一次又一次的希望帶來(lái)的失望，反倒更加的平淡了。
希望總是很美好的，我們總是想著生活中有了希望才會(huì)更加的豐富多彩。可是，相比之下，在希望照耀下的失望就顯得更加的暗淡無(wú)關(guān)。在希望面前，我們每個(gè)人都是快樂(lè)的，心情愉悅的?？墒?，隨之帶來(lái)的失望卻也更加的讓人痛徹心扉。
2、我唯一擔(dān)心的是我們明天的生活能否配得上今天所承受的苦難；
3、你是我想起就會(huì)嘴角上揚(yáng)的小竊喜；
4、你斷人家財(cái)路，人家會(huì)斷你生路的；
5、辱罵與恐嚇不是戰(zhàn)斗；
6、忍無(wú)可忍，無(wú)需再忍；
7、深情苦，一生苦，癡情只為無(wú)情苦；
8、與強(qiáng)敵打一場(chǎng)沒(méi)有勝算的比賽確實(shí)讓人熱血沸騰，但是最后贏不了就沒(méi)有任何意義了；
9、感同身受是情分，淡然處之是本分；
1、不露聲色：心里的打算不在說(shuō)話和臉色上顯露出來(lái)；
2、無(wú)動(dòng)于衷：心里一點(diǎn)兒也沒(méi)有觸動(dòng)。指對(duì)應(yīng)該關(guān)心、注意的事情毫不關(guān)心，置之不理；
3、漠不關(guān)心：對(duì)人對(duì)事感情冷漠，淡然處之，不放在心上。指不安心工作，事業(yè)心不強(qiáng)；
4、麻木不仁：比喻對(duì)外界事物反應(yīng)遲鈍或漠不關(guān)心；
5、從容不迫：容態(tài)度鎮(zhèn)靜，不慌不忙，從容鎮(zhèn)定；
全自動(dòng)生化分析儀具有微量、快速、多項(xiàng)、準(zhǔn)確等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于臨床生化檢驗(yàn)中。檢驗(yàn)的工作效率得到了大大提高。但同時(shí)出現(xiàn)的交叉污染問(wèn)題卻給工作帶來(lái)了不少麻煩，特別是隨著儀器使用時(shí)間的累加，儀器狀況的下降，交叉污染的程度會(huì)日益加劇。如果不能及時(shí)排除交叉污染，甚至有可能影響病人的檢測(cè)結(jié)果，造成誤診。我們實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，在批量檢測(cè)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些總膽汁酸（tba）的異常高值，而單獨(dú)復(fù)查后又正常。為此，我們調(diào)整了項(xiàng)目的檢測(cè)順序[1]，又設(shè)置了試劑針特殊清洗程序[2]，但仍不能解決該問(wèn)題。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[3]，試劑的交叉污染以比色杯污染更為嚴(yán)重，當(dāng)比色杯清洗不完全或者黏附性增加時(shí)，比色杯中殘留物會(huì)對(duì)在這個(gè)比色杯中進(jìn)行的下一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目造成影響。為了找到確切的原因，我們進(jìn)行了一系列相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。
1材料與方法
1.1儀器與試劑
儀器請(qǐng)為bayer 1650全自動(dòng)生化分析儀。試劑：總膽汁酸采用循環(huán)酶法測(cè)定，高密度脂蛋白膽固醇(hdl-c)、低密度脂蛋白膽固醇(ldl-c)采用直接法測(cè)定，試劑均購(gòu)自上海執(zhí)誠(chéng)生物技術(shù)有限公司。三酰甘油(tg)、總膽固醇(tc)采用酶法測(cè)定，試劑均購(gòu)自北京康大泰科醫(yī)學(xué)科技有限公司。膽堿酯酶采用丁酰硫代膽堿法測(cè)定，試劑購(gòu)自寧波博泰生物技術(shù)有限公司?；旌涎宀捎美实拦镜馁|(zhì)控血清。
1.2方法
1.2.1疑似交叉污染項(xiàng)目的篩選將35個(gè)常規(guī)生化項(xiàng)目的試劑1（r1）和試劑2（r2）作為樣本在bayer1650上直接檢測(cè)tba 2次，取均值，篩選出tg、tc、hdl-c、ldl-c和che 5個(gè)疑似交叉污染項(xiàng)目。
1.2.2 可疑項(xiàng)目的確認(rèn)將篩選出來(lái)的疑似對(duì)tba檢測(cè)有交叉污染的5個(gè)項(xiàng)目隨機(jī)分成5組，分別為tg組、tc組、hdl-c組、ldl-c組和che組。保養(yǎng)儀器后，確認(rèn)儀器狀態(tài)良好，以朗道混合質(zhì)控血清為標(biāo)本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。tg檢測(cè)組：先測(cè)221份混合血清的tg，緊接著立即測(cè)221份tba。因?yàn)閎ayer 1650共有221個(gè)比色杯，如果實(shí)驗(yàn)是按連續(xù)進(jìn)行的話，當(dāng)使用完一圈之后則會(huì)出現(xiàn)共用比色杯的情況。其他4個(gè)檢測(cè)組的檢測(cè)過(guò)程同tg組。另外，單獨(dú)檢測(cè)221份混合質(zhì)控血清中的tba作為無(wú)污染時(shí)的對(duì)照組。
1.2.3設(shè)置比色杯特殊清洗程序，消除交叉污染 在儀器自動(dòng)清洗比色杯的基礎(chǔ)上，設(shè)置比色杯特殊清洗程序，每次用150µ lpw2將測(cè)過(guò)疑似交叉污染項(xiàng)目的比色杯重復(fù)清洗1次，再進(jìn)行tba的測(cè)定，觀察交叉污染是否依然存在。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
采用spss 16.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，測(cè)定組與對(duì)照組之間比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)，以p<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 疑似交叉污染項(xiàng)目試劑中tba的測(cè)定值
在本科室使用的35種常規(guī)生化試劑中tba測(cè)定值前5位的是tg、tc、hdl-c、ldl-c和che，其中che試劑中最低，見(jiàn)表1
表15種試劑中tba的測(cè)定值（µ mol／l)
試劑tg（單）tc（單）hdl-c ldl-cche
r197.2 97.0 0.3 0.2 15.7
r2112.3112.10.2
2.25種試劑對(duì)tba檢測(cè)的交叉污染情況
通過(guò)分析tg、tc、hdl-c、ldl-c、che 5個(gè)檢測(cè)組的tba的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，tg、tc、hdl-c、ldl-c4個(gè)項(xiàng)目對(duì)tba的測(cè)定有顯著干擾（p<0.05），其中干擾最大的是tg，偏倚為42.6µmol／l，相對(duì)偏倚率高達(dá)63.68%，s=43.6，其次是tc、hdl-c和ldl-c，而che對(duì)tba的檢測(cè)無(wú)影響，見(jiàn)表2。
表2tg 、tc、hdl-c、ldl-c和che對(duì)tba檢測(cè)的交叉污染情況（µ mol／l)
組別例數(shù)tgtc hdl-c ldl-c che
檢測(cè)組22166.9±43.6*29.1±4.8* 27.1±1.2* 26.6±1.1*24.4+0.2#
對(duì)照組22124.3±0.2
注：與對(duì)照組比較，*p<0.05；與對(duì)照組比較，#p>0.05
2.3 設(shè)置特殊清洗
設(shè)置比色杯特殊清洗程序后，各組的交叉污染能被有效消除，與對(duì)照組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義
轉(zhuǎn)貼于
（p>0.05）。見(jiàn)表3。
表3 設(shè)置比色杯特殊清洗程序后交叉污染污染情況（µ mol／l)
組別例數(shù) tgtchdl-c ldl-c
檢測(cè)組221 24.6±0.2# 24.4±0.2 #24.5±0.2#24.2+0.2#
對(duì)照組22124.3±0.2
注：與對(duì)照組比較，#p>0.05
3討論
他說(shuō)，這是她留給我唯一的東西了。如果它也壞掉了，我就什么念想也沒(méi)有了。
這是想象力挖的坑，請(qǐng)不要上了想象力的當(dāng)。我們不能拿著記憶過(guò)一輩子。把握當(dāng)下才最重要。
我表達(dá)能力不強(qiáng)，越是有人注視，我就越緊張。越是有人在意，我就越有壓力。
我的昨天已經(jīng)被人取代，而我的今天，也會(huì)被人取代的。但我希望，取代我今天的人，能夠善待它。
往事成風(fēng)，飄過(guò)，倏忽而已。
現(xiàn)在回憶起從前的往事，我越來(lái)越不相信那是曾經(jīng)真正發(fā)生過(guò)的事情，不敢相信，只覺(jué)是夢(mèng)。
我知道，有些東西并不是我們平時(shí)不想，而是我們不愿將就，我們也在等。
晚一點(diǎn)沒(méi)關(guān)系，只要最后是你，就好。
多么溫暖的言語(yǔ)，可是在你的生活中，一定要表現(xiàn)的人盡皆知嗎。還是說(shuō)，那些大多數(shù)都被炒作的成年人的痛苦，其實(shí)也不是所有人都在經(jīng)歷，而是有些人也在人云亦云。
他們甚至都不懂自己到底在說(shuō)些什么。
追星，對(duì)你來(lái)說(shuō)，始終都是個(gè)無(wú)比遙遠(yuǎn)的詞匯。在夢(mèng)中你邂逅了無(wú)數(shù)個(gè)朝代，你去看了無(wú)數(shù)的美景，可是最終臨近夢(mèng)醒的時(shí)候，你都沒(méi)有參透人生的意義和真諦。
你就像一個(gè)不諳世事的小孩子，在這里看著天空，看著世人的眼睛。
可是盡管你熱情對(duì)待一切，不幸還是會(huì)到來(lái)。
如果幸福太難，那我祝你平安。我想，這也是真話啊。
都說(shuō)女人是水做的，特別是含淚時(shí)的那一汪清泉，晶瑩剔透，更惹人垂憐。
想哭，也只想是一個(gè)人，靜靜的，不愿別人看見(jiàn)我的脆弱與哀傷，就像歌詞所寫：把我的悲傷留給自己。
有人問(wèn)，為何時(shí)而那么憂傷？總笑笑不語(yǔ)，也許自己也不知道，所以不知如何去回答。
對(duì)于暑假，早已失去了以前那樣的期盼，學(xué)會(huì)了淡然處之。這并不是說(shuō)，我不會(huì)趁著暑假休息一下。
早上7點(diǎn)多鐘就爬起來(lái)了，當(dāng)然是被洗衣機(jī)吵醒的，精神狀態(tài)不太好，或許應(yīng)該說(shuō)是從放暑假以來(lái)我就這個(gè)人就軟綿綿的了。然后走向?qū)懽肿?，?shū)早已搖搖欲墜，懶洋洋地抽出幾本書(shū)走向冰箱，然后坐下來(lái)邊吃邊看?？磿?shū)時(shí)吃東西，這是我的老毛病了，不過(guò)我覺(jué)得這也沒(méi)什么不好啊，一舉兩得。嗯，這幾本書(shū)都看過(guò)好幾遍了，沒(méi)興趣。心情好像還不錯(cuò)，把詞典抱過(guò)來(lái)，隨便翻開(kāi)一頁(yè)就看。雖然上次把它全看完了，但是不仔細(xì)，都快忘了，我記性很差的。
終于到下午了，我的精神馬上來(lái)了，立馬把電腦打開(kāi)。我承認(rèn)我已經(jīng)有不小的網(wǎng)癮了，一下午要上五個(gè)多小時(shí)。但是我沒(méi)違規(guī)啊，我從不聊天（因?yàn)槲腋悴欢峭嬉鈨海?，很少打游戲（因本人?jí)別有限），平時(shí)不是看動(dòng)漫、小說(shuō)就是去論壇、博客，很正常的呀！最近迷上的是《游戲王》，《游戲王》有224集，沒(méi)耐心看完，就去看《游戲王GX》，98集，不多。感覺(jué)還不錯(cuò)，從人物的美型度上講，《GX》要略勝一籌，吹雪?。P撒??！萬(wàn)丈目??！大寺?。募记缮现v，當(dāng)然是《游戲王》勝出啦：十代跟游戲、海馬沒(méi)法兒比??！真的看不慣十代贏的就說(shuō)：“贏了，真是場(chǎng)有趣的決斗！”贏了就有趣，沒(méi)贏就沒(méi)趣，感覺(jué)跟龍馬的“你還有得學(xué)呢！”差不多少了。
很喜歡里面的游戲卡，但是我們這兒只有假卡，真卡是美版和日版的，看不懂，讓人很不爽。