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1、第28卷第2期吉林大学学报(信息科学版)Vol.28No.22010年3月JournalofJilinUniversity(InformationScienceEdition)Mar.2010文章编号:1671-5896(2010)02-0158-08自主视觉导航方法综述黄显林,姜肖楠,卢鸿谦,李明明(哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心,哈尔滨150001)摘要:为深入研究视觉导航方法,对自主视觉导航方法进行了综述。阐述了视觉导航方法的分类方式,并按照视觉导航系统对地图的依赖性进行分类(即基于地图的视觉导航、地图生成型视觉导航和无地图型视觉导航),对视觉导航的发
2、展进行综述;给出了视觉组合导航系统的发展现状。对近年视觉导航领域文献的分析表明,视觉导航的研究热点在向智能化和多传感器融合方向延伸。关键词:计算机视觉;视觉导航;自主导航中图分类号:TP391.4文献标识码:ASurveyofVisionforAutonomousNavigationHUANGXian-lin,JIANGXiao-nan,LUHong-qian,LIMing-ming(CenterforControlTheoryandGuidanceTechnology,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China)Ab
3、stract:Summaryfordevelopmentofvisualnavigationmethodswouldbenefitthefurtherexplorationinthisfield.Theclassificationsofvisualnavigationmethodswerediscussed.Andtherepresentativearticleswereintro-ducedundertheclassificationofmap-basedvisualnavigations,map-buildingnavigationsandmaplessnavig
4、a-tions.Thenareviewofintegratednavigationswithvisionwaspresented.Analysisofrecentworksonthevisualnavigationshowedthatthehotspotofvisualnavigationhadextendedtointelligenceandmulti-sensorfusion.Keywords:computervision;visualnavigation;autonomousnavigation引言最近30年,视觉导航方法由于其自主性、廉价性和可靠性成为导航策略
5、领域的研究热点。早期的视觉导航解决方案是为自主地面机器人研发的,而近年来,视觉导航系统在无人飞行器(UAV:Un-mannedAirVehicles)、深空探测器和水下机器人上获得了广泛应用,并进一步刺激了基于视觉的组合导航算法研究。在国内,随着多型号UAV的研发和月球探测二、三期工程的展开,视觉导航方法的研究进展迅速。1视觉导航方法的分类视觉导航处于多学科的交叉领域,研究范围涉及光学、图像、模式识别、电子和导航等多个学科,视觉导航的分类方式也因此变得多样化。视觉导航按照传感器类型可分为被动视觉导航和主动视觉导航。被动视觉导航是依赖于可见光和不可见光成像技术的方法,C
6、CD(ChargeCoupledDevice)相机作为被动成像的典型传感器,广泛应用于收稿日期:2010-01-05基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(60535010)作者简介:黄显林(1956—),男,山东蓬莱人,哈尔滨工业大学博士生导师,主要从事组合导航、复杂系统控制研究,(Tel)86-451-86402204-8888(E-mail)xlinhuang@hope.hit.edu.cn;通讯作者:姜肖楠(1981—),男,吉林省吉林市人,哈尔滨工业大学博士研究生,主要从事视觉导航研究,(Tel)86-451-86402204-8666(E-mail)jxn
7、hit@gmail.com。第2期黄显林,等:自主视觉导航方法综述159各种视觉导航系统中。主动视觉导航是利用激光雷达,声纳等主动探测方式进行环境感知的导航方法。其中具有代表性的应用是1997年着陆的火星探路者,其携带的探索者号(SojournerRover)巡视探测器使用编码激光条纹技术进行前视距离探测,这种半主动探测方法可靠地解决了未知环境中的障碍识别问[1]题。视觉导航按照是否需要导航地图可分为地图型导航和无地图导航。地图型视觉导航又可分为地图使用系统和地图建立系统。地图型导航方法,需要使用预先存储的导航地图(地图使用系统),或在导航过程中获得
