本文提出了一種基于視頻輸入的立體聲頭或單個(gè)運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)估計(jì)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以低延遲實(shí)時(shí)運(yùn)行，運(yùn)動(dòng)估計(jì)用于導(dǎo)航目的。系統(tǒng)的前端是一個(gè)特征跟蹤器。點(diǎn)特征在幀對(duì)之間匹配，并以視頻速率鏈接到圖像軌跡中。然后使用幾何假設(shè)和測(cè)試架構(gòu)從特征軌跡產(chǎn)生相機(jī)運(yùn)動(dòng)的魯棒估計(jì)。這就產(chǎn)生了我們稱之為視覺測(cè)徑法，即僅從視覺輸入的運(yùn)動(dòng)估計(jì)。沒有事先知道的場(chǎng)景或運(yùn)動(dòng)是必要的。視覺里程計(jì)還可以結(jié)合來自其他來源的信息，如GPS、慣性傳感器、車輪編碼器等。姿態(tài)估計(jì)方法已成功地應(yīng)用于航空、汽車和手持平臺(tái)的視頻。我們專注于自主地面車輛的結(jié)果。我們給出純粹從先前看不見的距離和時(shí)間段上的圖像估計(jì)的相機(jī)軌跡的示例。

　　計(jì)算機(jī)視覺的一個(gè)重要應(yīng)用是車輛和機(jī)器人的自主導(dǎo)航。有效地利用視頻傳感器進(jìn)行障礙物檢測(cè)和導(dǎo)航是多年來地面車輛機(jī)器人研究的目標(biāo)。障礙物檢測(cè)的立體視覺和平臺(tái)定位的自我運(yùn)動(dòng)估計(jì)是這一努力的一些關(guān)鍵方面。在機(jī)器人學(xué)界，同步定位和繪圖（SLAM）是緊密相關(guān)的。SLAM通常使用普通相機(jī)之外的其他傳感器來執(zhí)行。然而，最近在傳感器和計(jì)算硬件方面的性能改進(jìn)使得實(shí)時(shí)視覺處理更加實(shí)用，并且隨著計(jì)算機(jī)視覺算法的成熟，我們希望看到更多基于視覺的導(dǎo)航系統(tǒng)。諸如用于檢測(cè)障礙物的立體分析以及用于道路控制的路邊或車道標(biāo)記跟蹤的實(shí)時(shí)應(yīng)用已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)的基于PC的系統(tǒng)內(nèi)易于實(shí)現(xiàn)。然而，更一般的視覺估計(jì)功能仍然難以實(shí)現(xiàn)。

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　　圖1：左側(cè)：一個(gè)相機(jī)傾斜安裝在空中平臺(tái)的結(jié)果。飛機(jī)在低空飛行，轉(zhuǎn)而又作一次掃射。所顯示的視覺測(cè)徑以低延遲實(shí)時(shí)估計(jì)。結(jié)果僅基于視覺輸入，并且沒有使用場(chǎng)景和運(yùn)動(dòng)的先驗(yàn)知識(shí)。還示出了在最近的攝像機(jī)位置的截錐中的紋理三角測(cè)量。右：一個(gè)立體聲對(duì)安裝在地面車輛的結(jié)果。車輛路徑是超過600米長，并包括三個(gè)緊密循環(huán)。