AR 走向普及的關鍵,視覺SLAM的挑戰與前景。

SLAM 全稱是 Simultaneous Localization and Mapping《同時定位與地圖構建》,是機器人和計算機視覺領域的關鍵技術,可以在未知環境中確定自身方位並同時構建環境三維地圖,有著非常廣泛的應用場景,比如說增強現實、虛擬現實等。

視覺 SLAM 的挑戰與解決方案

經過幾十年的發展,視覺 SLAM 在理論上已經比較成熟,但是在實際產品應用中,往往會面臨兩方面的挑戰。

一是關於精度和穩定性。

實際場景中,難免會存在動態變化,而且很多區域沒有足夠的紋理,或有相似的重復紋理。

這些都會導致匹配比較困難,從而導致優化計算不穩定。

二是實時性,在一些非常大尺度的場景下,甚至是城市級的場景下,SLAM的計算復雜度會非常高。

要在一個低功耗的移動設備上做到實時計算,這個難度非常大的。

提升穩定性的主要思路是如何讓目標函數優化變得穩定。

SLAM 計算其實就是一個目標函數的優化問題,因此優化方程的正確性和充分性就顯得非常重要。

AR 走向普及的關鍵,視覺SLAM的挑戰與前景。

視覺 SLAM 應用於室內 AR 導航

傳統的定位導航方案是GPS,而且隻適合於室外,精度通常隻有10米級別。

室內一般較常采用的方案有WiFi、藍牙,通常定位精度也基本上隻能到米級, 而且要預先去佈置設備,工程量比較大、成本比較高。

相比而言,基於視覺的方案定位,精度可以達到分米甚至厘米級別,而且不需要額外佈置設備,成本相對比較低。

基於視覺的定位與AR導航,主要分為三大模塊,分別是稀疏地圖重建、稠密地圖重建和視覺定位與跟蹤。

分類 AR