李卓，魏国亮，管启，黄苏军，赵珊

图文信息技术

基于组合图像特征与分层节点搜索的回环检测方法

李卓a，魏国亮b，管启a，黄苏军a，赵珊a

（上海理工大学 a.光电信息与计算机工程学院 b.理学院，上海 200093）

文中通过提出一种新的回环解决方案，平衡回环检测系统的高准确率与高运行效率。提出一种利用组合图像特征与分层节点搜索的新方法。首先，计算一种原始图像的下采样二值化全局特征和经过改进的ORB（oriented FAST and rotated BRIEF）局部特征，将其存入图像特征数据库。其次，引入一种分层节点搜索算法，在数据库中搜索与当前图像特征最相似的全局特征作为回环候选。最后，利用改进的ORB特征进行局部特征匹配，验证候选图像，确定回环检测结果。使用该算法在3个不同的数据集上进行验证，测试中每次回环检测的平均处理时间仅需19 ms。实验结果表明，该算法在运行效率、准确率、召回率等方面均达到了领域内的先进水平。

回环检测；全局特征；局部特征；分层节点

通过机器实现自动包装与运输已成为现代工厂中降低制造成本的重要方法，vSLAM正是实现这一目标的关键技术之一[1]。vSLAM利用相机使机器进行定位与建图，从而实现工厂的自动化包装、运输等环节。系统长时间运行会产生累计误差，导致所建地图的精度降低。回环检测是vSLAM系统中的一个重要环节，它可以确定机器是否返回到先前经过的位置，这种信息对于减小累计误差，创建正确的地图和提高地图的精度具有重要意义。……