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文章編號：1672-9498（2016）04008705
摘要：為提高單目視覺里程計(jì)算法的性能，從視覺特征選取和特征誤匹配剔除兩個方面進(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)動的旋轉(zhuǎn)和平移，從而構(gòu)建單目視覺里程計(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，降低單目視覺里程計(jì)的累積誤差.
關(guān)鍵詞：
機(jī)器人定位； 視覺里程計(jì)； 特征提純； 機(jī)器視覺； SURF； RANSAC
中圖分類號： 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： 國家自然科學(xué)基金（61105097， 51279098， 61401270）；上海市教育委員會科研創(chuàng)新項(xiàng)目（13YZ081）
作者簡介：
孫作雷（1982―），男，山東棗莊人，副教授，博士，研究方向?yàn)橐苿訖C(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，以提升單目視覺里程計(jì)（VO）性能.實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：單純地使用比率測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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雖然一開始也告訴自己，人總得有點(diǎn)希望才能夠活得更有動力。可是，想想，所謂的每次希望，換來的不過是一次又一次的失望。既然如此，那么，對于那些所謂的希望，倒不如淡然處之。
我不是一個經(jīng)不住失望的人?？傆X得人生中的起起落落真的挺正常的?？墒牵拇螖?shù)多了，就會發(fā)現(xiàn)，原來，所謂的希望，真的不過是自欺欺人罷了。生活中少了那些一次又一次的希望帶來的失望，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更加的豐富多彩?？墒?，相比之下，在希望照耀下的失望就顯得更加的暗淡無關(guān)。在希望面前，我們每個人都是快樂的，心情愉悅的?？墒?，隨之帶來的失望卻也更加的讓人痛徹心扉。
所羅門王的鉆戒上刻了一句話：這也會過去
簡簡單單五個字，卻集合了所有的智慧
有人拼命的賺錢，以為有了錢就有了一切
有人稍有成就，便自命不凡，唯恐天下不知
有人整日怨天尤人，好似度日如年，萬事皆不公
他們不敢正視：隨著時間的流逝，一切終將成為過去
這就是智慧的結(jié)晶所展示的：這也會過去
不必為了暫時的不快而喋喋不休，這也會過去
不必為了丁點(diǎn)成就而自命清高，這也會過去
不必為了那所謂的擁有一切而拼命，這也會過去
一切的一切都會過去，淡然處之，欣然接受
1、不露聲色：心里的打算不在說話和臉色上顯露出來；
2、無動于衷：心里一點(diǎn)兒也沒有觸動。指對應(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：對人對事感情冷漠，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。但同時出現(xiàn)的交叉污染問題卻給工作帶來了不少麻煩，特別是隨著儀器使用時間的累加，儀器狀況的下降，交叉污染的程度會日益加劇。如果不能及時排除交叉污染，甚至有可能影響病人的檢測結(jié)果，造成誤診。我們實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，在批量檢測中經(jīng)常會出現(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，比色杯中殘留物會對在這個比色杯中進(jìn)行的下一個檢測項(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
儀器請為bayer 1650全自動生化分析儀。試劑：總膽汁酸采用循環(huán)酶法測定，高密度脂蛋白膽固醇(hdl-c)、低密度脂蛋白膽固醇(ldl-c)采用直接法測定，試劑均購自上海執(zhí)誠生物技術(shù)有限公司。三酰甘油(tg)、總膽固醇(tc)采用酶法測定，試劑均購自北京康大泰科醫(yī)學(xué)科技有限公司。膽堿酯酶采用丁酰硫代膽堿法測定，試劑購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tba 2次，取均值，篩選出tg、tc、hdl-c、ldl-c和che 5個疑似交叉污染項(xiàng)目。
1.2.2 可疑項(xiàng)目的確認(rèn)將篩選出來的疑似對tba檢測有交叉污染的5個項(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檢測組：先測221份混合血清的tg，緊接著立即測221份tba。因?yàn)閎ayer 1650共有221個比色杯，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出現(xiàn)共用比色杯的情況。其他4個檢測組的檢測過程同tg組。另外，單獨(dú)檢測221份混合質(zhì)控血清中的tba作為無污染時的對照組。
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將測過疑似交叉污染項(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軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，測定組與對照組之間比較采用配對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的測定值
在本科室使用的35種常規(guī)生化試劑中tba測定值前5位的是tg、tc、hdl-c、ldl-c和che，其中che試劑中最低，見表1
表15種試劑中tba的測定值（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tba檢測的交叉污染情況
通過分析tg、tc、hdl-c、ldl-c、che 5個檢測組的tba的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，tg、tc、hdl-c、ldl-c4個項(xiàng)目對tba的測定有顯著干擾（p<0.05），其中干擾最大的是tg，偏倚為42.6µmol／l，相對偏倚率高達(dá)63.68%，s=43.6，其次是tc、hdl-c和ldl-c，而che對tba的檢測無影響，見表2。
表2tg 、tc、hdl-c、ldl-c和che對tba檢測的交叉污染情況（µ mol／l)
組別例數(shù)tgtc hdl-c ldl-c che
檢測組22166.9±43.6*29.1±4.8* 27.1±1.2* 26.6±1.1*24.4+0.2#
對照組22124.3±0.2
注：與對照組比較，*p<0.05；與對照組比較，#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，與對照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義
轉(zhuǎn)貼于
（p>0.05）。見表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
檢測組221 24.6±0.2# 24.4±0.2 #24.5±0.2#24.2+0.2#
對照組22124.3±0.2
注：與對照組比較，#p>0.05
3討論
他說，這是她留給我唯一的東西了。如果它也壞掉了，我就什么念想也沒有了。
這是想象力挖的坑，請不要上了想象力的當(dāng)。我們不能拿著記憶過一輩子。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，倏忽而已。
現(xiàn)在回憶起從前的往事，我越來越不相信那是曾經(jīng)真正發(fā)生過的事情，不敢相信，只覺是夢。
我知道，有些東西并不是我們平時不想，而是我們不愿將就，我們也在等。
晚一點(diǎn)沒關(guān)系，只要最后是你，就好。
多么溫暖的言語，可是在你的生活中，一定要表現(xiàn)的人盡皆知嗎。還是說，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些什么。
追星，對你來說，始終都是個無比遙遠(yuǎn)的詞匯。在夢中你邂逅了無數(shù)個朝代，你去看了無數(shù)的美景，可是最終臨近夢醒的時候，你都沒有參透人生的意義和真諦。
你就像一個不諳世事的小孩子，在這里看著天空，看著世人的眼睛。
可是盡管你熱情對待一切，不幸還是會到來。
如果幸福太難，那我祝你平安。我想，這也是真話啊。
都說女人是水做的，特別是含淚時的那一汪清泉，晶瑩剔透，更惹人垂憐。
想哭，也只想是一個人，靜靜的，不愿別人看見我的脆弱與哀傷，就像歌詞所寫：把我的悲傷留給自己。
有人問，為何時而那么憂傷？總笑笑不語，也許自己也不知道，所以不知如何去回答。
對于暑假，早已失去了以前那樣的期盼，學(xué)會了淡然處之。這并不是說，我不會趁著暑假休息一下。
早上7點(diǎn)多鐘就爬起來了，當(dāng)然是被洗衣機(jī)吵醒的，精神狀態(tài)不太好，或許應(yīng)該說是從放暑假以來我就這個人就軟綿綿的了。然后走向?qū)懽肿溃瑫缫褤u搖欲墜，懶洋洋地抽出幾本書走向冰箱，然后坐下來邊吃邊看?？磿鴷r吃東西，這是我的老毛病了，不過我覺得這也沒什么不好啊，一舉兩得。嗯，這幾本書都看過好幾遍了，沒興趣。心情好像還不錯，把詞典抱過來，隨便翻開一頁就看。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，我的精神馬上來了，立馬把電腦打開。我承認(rèn)我已經(jīng)有不小的網(wǎng)癮了，一下午要上五個多小時。但是我沒違規(guī)啊，我從不聊天（因?yàn)槲腋悴欢峭嬉鈨海苌俅蛴螒颍ㄒ虮救思墑e有限），平時不是看動漫、小說就是去論壇、博客，很正常的呀！最近迷上的是《游戲王》，《游戲王》有224集，沒耐心看完，就去看《游戲王GX》，98集，不多。感覺還不錯，從人物的美型度上講，《GX》要略勝一籌，吹雪??！凱撒??！萬丈目啊！大寺啊！從技巧上講，當(dāng)然是《游戲王》勝出啦：十代跟游戲、海馬沒法兒比??！真的看不慣十代贏的就說：“贏了，真是場有趣的決斗！”贏了就有趣，沒贏就沒趣，感覺跟龍馬的“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。