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基于回环边残差聚焦权重模型的位姿图优化算法

Pose graph optimization algorithm based on loop-closure edges residual focusing weight model
冒凡a
魏国亮b
蔡洁c
郑劲康a
简单c
上海理工大学 a. 光电信息与计算机工程学院; b. 管理学院; c. 理学院, 上海 200093

摘要

基于图优化的同时定位与建图(SLAM)系统中含有大噪声的回环边,可能严重阻碍优化器迅速收敛到最优解,显著降低定位精确性和地图一致性。因此,针对大噪声回环边的优化算法的鲁棒性至关重要。引入K-means聚类思想,对回环边残差值进行分类,进而建立了一种新的残差阈值模型,自适应调整回环边在优化时的权重,减少回环边对优化的影响;然后,基于迭代重加权最小二乘的思想形成了RW-RLSPGO 算法(residual weighted enhancement for recursive least squares pose graph optimization algorithm,RW-RLSPGO);最后,在模拟和真实的PGO数据集上进行蒙特卡罗实验。实验结果表明,RW-RLSPGO算法在准确性和鲁棒性方面都取得了显著的提高,验证了其在大噪声环境下的有效性。

基金项目

国家自然科学基金资助项目(62273239)
上海市“科技创新行动计划”国内科技合作项目(20015801100)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.04.0170
出版期卷: 《计算机应用研究》 印刷出版, 2025年第42卷 第1期
所属栏目: 算法研究探讨
出版页码: 149-155
文章编号: 1001-3695(2025)01-021-0149-07

发布历史

[2025-01-05] 印刷出版

引用本文

冒凡, 魏国亮, 蔡洁, 等. 基于回环边残差聚焦权重模型的位姿图优化算法 [J]. 计算机应用研究, 2025, 42 (1): 149-155. (Mao Fan, Wei Guoliang, Cai Jie, et al. Pose graph optimization algorithm based on loop-closure edges residual focusing weight model [J]. Application Research of Computers, 2025, 42 (1): 149-155. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。

《计算机应用研究》瞄准本学科领域迫切需要的前沿技术,及时反映国内外计算机应用研究的主流技术、热点技术及最新发展趋势。主要刊载内容包括本学科领域高水平的学术论文、本学科最新科研成果和重大应用成果。栏目内容涉及计算机学科新理论、计算机基础理论、算法理论研究、算法设计与分析、区块链技术、系统软件与软件工程技术、模式识别与人工智能、体系结构、先进计算、并行处理、数据库技术、计算机网络与通信技术、信息安全技术、计算机图像图形学及其最新热点应用技术。

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