基于视觉的无人机大范围室外道路检测及拓扑地图构建

作者：王玉茜; 张雪涛^*; 闫飞; 庄严

来源：无人系统技术, 2021, 4(04): 30-39.

DOI：10.19942/j.issn.2096-5915.2021.4.034

• 空地协作
• 拓扑地图
• D-LinkNet
• 道路分割
• 图像拼接
• 骨架提取

空地协作中空中机器人对室外可行道路的检测与建图,有利于提升地面机器人的导航能力。为了实现上述功能,提出了一种新的基于道路分割、图像拼接、骨架提取的无人机大范围室外道路检测及拓扑地图构建方法。首先,为了解决无人机基于航拍图像的道路识别问题,通过D-LinkNet网络完成对无人机航拍图像中道路的分割,并在保证分割准确率的情况下提升了分割的实时性。其次,考虑到无人机飞行高度和相机视角有限的问题,设计了基于GPU加速的ORB图像拼接算法,从而实现了室外大范围场景的获取。然后,为了完成道路拓扑关系的建立,借鉴并行二值图像细化算法,设计了用于道路拓扑化的骨架提取算法,进而得到了道路拓扑地图。最后,所提方法在马萨诸塞州道路数据集上进行测试,实验结果验证了该方法在道路分割、拓扑地图构建方面具有较高的准确性,且可满足实时性要求。所建拓扑地图有利于地面机器人导航能力的提升。

• 单位
  大连理工大学