管道拓撲約束驅動的ORB-SLAM回環檢測機制研究-名家名篇-控制網

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管道拓撲約束驅動的ORB-SLAM回環檢測機制研究

作者：張博文、邱國龍，王星一等
點擊數：2019 發布時間：2026-01-10 23:34:05

針對ORB-SLAM在油氣管網場站等具有重復紋理、長廊結構的特殊工業環境中，其回環檢測因視覺特征高度相似而可靠性不足的核心問題，本文提出了一種管道拓撲約束驅動的回環檢測新機制。該方法創新性地利用場站先驗設計信息，構建了描述管道連接關系的輕量化拓撲地圖。本文還通過將視覺詞袋模型檢索到的回環候選幀映射至拓撲節點，并計算其拓撲一致性，設計了一種高效的拓撲驗證算法。該算法作為一層新的語義約束，被集成至ORB-SLAM3的回環檢測流程中，形成一種雙層驗證框架，旨在從根本上識別并剔除虛假回環匹配。本研究為解決重復結構場景下的SLAM漂移問題提供了一種融合先驗知識的新思路，對提升機器人在地下管網、隧道等類似場景中的定位建圖魯棒性具有重要的理論意義與應用價值。

關鍵詞：管道巡檢 , 拓撲約束 , 回環檢測 , 視覺SLAM

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