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改进Rao-Blackwellized粒子滤波的定位与建图方法及优化
2024年
针对复杂地面场景下无人系统自主定位建图的难题,从机器人的建图角度出发,提出一种在复杂环境下机器人实现自我定位的方案,方案采用遗传算法中的交叉变异思想,对改进Rao-Blackwellized粒子滤波的同步定位与地图构建(RBPF-SLAM)算法中的重采样过程进行优化。经过仿真和自行设计的履带式无人系统实验平台进行实验验证,采用该方法优化后的SLAM算法,使得无人系统所构建的栅格地图在消耗较少粒子的情况下,能够绘制精度较高的栅格地图,达到了较好的自主定位和建图效果。
支奕琛谷玉海龙伊娜徐小力
关键词:移动机器人
基于Rao-Blackwellized粒子滤波器移动机器人SLAM研究被引量:3
2021年
SLAM是移动机器人在未知环境下实现自主导航的关键技术,为解决传统RBPF-SLAM算法建图效果差、计算效率低的不足,基于分层控制的思想,利用kobuki底盘和RPLIDAR A2雷达搭建了机器人导航系统,提出一种优化的Rao-Blackwellized粒子滤波的SLAM方法,粒子采样时纳入高精度的激光数据以弥补里程计数据的不足,优化建议分布函数,对相邻扫描帧进行迭代最近点匹配,增加自适应重采样步骤,并进行了现场建图实验。对比定位误差和运行效率,改进方法要优于传统方法,表明改进方法能有效解决上述问题。
黄辉邹安安胡鹏邹媛媛蔡庆荣
关键词:激光雷达
基于Rao-Blackwellized粒子滤波器的同时构建二维和三维地图的SLAM方法
近年来,随着机器人应用领域不断的深入人类的生活,以及无人驾驶汽车的迅速发展,计算机科学、图像处理技术、人工智能等领域技术的快速更新,多学科交叉的智能机器人技术开始逐步应用在人们的日常生活之中,例如家庭扫地机器人、仓库运输...
姚利
关键词:RAO-BLACKWELLIZED粒子滤波碰撞检测SLAM算法
基于高斯分布重采样的Rao-Blackwellized粒子滤波SLAM算法被引量:15
2016年
针对移动机器人同时定位与地图构建中RBPF-SLAM算法因粒子匮乏而导致栅格地图估计不精确问题,提出一种基于高斯分布重采样的RBPF-SLAM算法.首先,根据粒子权重大小对重采样粒子进行排序;然后,在重采样中利用高斯分布分散高权重粒子得到新粒子,从而保证粒子多样性,避免粒子匮乏,保证栅格地图的精确构建.实验结果表明了所提出算法的有效性,同时也证明该算法能在粒子数减少的条件下保持可靠的估计,有效地减少了计算量.
张毅郑潇峰罗元庞冬雪
关键词:移动机器人同时定位与地图构建RAO-BLACKWELLIZED粒子滤波
基于改进Rao-Blackwellized粒子滤波的WSN被动目标跟踪被引量:1
2015年
Rao-Blackwellized粒子滤波虽然适合系统状态包含线性高斯分量的非线性状态估计,但是由于其计算量较大,不适用于实时性较高的被动目标跟踪情况。针对Rao-Blackwellized粒子滤波的不足,提出了改进的Rao-Blackwellized粒子滤波算法用于WSN被动目标跟踪。新的算法由一个粒子滤波和一个卡尔曼滤波组成,在执行过程中,粒子滤波和卡尔曼滤波相互交换信息,并行运行。计算机仿真结果表明,新的算法能够更好地减少计算量,提高跟踪的实时性。
周红波万福蔡祥
关键词:无线传感器网络状态估计粒子滤波卡尔曼滤波
基于改进Rao-Blackwellized粒子滤波器的同时定位与地图构建被引量:26
2015年
解决同时定位与地图构建(SLAM)问题是实现机器人自主导航的核心.目前,Rao-Blackwellized粒子滤波器(RBPF)是解决机器人同时定位与地图构建的有效方法.该方法在计算提议分布时,通常只考虑移动机器人的里程计信息,因此存在需要大量的采样粒子造成的计算量和复杂度增大的问题.本文提出一种改进算法,在计算提议分布时将机器人里程计信息和激光传感器采集的距离信息进行融合,有效地减少了所需粒子的数量并降低了滤波器预测阶段机器人位姿的不确定性.本文在机器人操作系统(robot operating system,ROS)平台上,使用配有URG激光器的Pioneer3-DX机器人进行了实验.结果表明,采用本文方法能够实时在线地创建高精度的栅格地图,为机器人在未知环境中的SLAM和导航提供了新途径.
罗元傅有力程铁凤
关键词:粒子滤波器地图构建导航
基于粒子群优化的Rao-Blackwellized粒子滤波SLAM算法
为了实现在高相似度环境中移动机器人精确高效的自定位与建图,提出了一种基于粒子群优化(PSO)的Rao-Blackwellized粒子滤波同步定位与地图构建(SLAM)算法.利用激光扫描数据校正里程计信息,得到多模态的似然...
姚二亮张国良汤文俊徐君
关键词:移动机器人RAO-BLACKWELLIZED粒子滤波粒子群优化算法
文献传递
基于粒子群优化的Rao-Blackwellized粒子滤波SLAM算法被引量:9
2014年
为了实现在高相似度环境中移动机器人精确高效的自定位与建图,提出了一种基于粒子群优化(PSO)的Rao-Blackwellized粒子滤波同步定位与地图构建(SLAM)算法。利用激光扫描数据校正里程计信息,得到多模态的似然函数,克服相似环境对机器人定位的影响;利用粒子群优化算法提高常规粒子滤波器的估计性能,使得高似然采样集向各个后验概率密度分布取值极大的区域运动,同时保持低似然粒子多样性,从而在一定程度上克服粒子贫乏问题,并且显著地降低精确定位所需的粒子数。对所提算法与Gmapping算法在MIT数据集上进行仿真对比实验,结果表明了该算法的可行性和有效性。
姚二亮张国良汤文俊徐君
关键词:移动机器人同步定位与地图构建粒子滤波器粒子群优化
改进的Rao-Blackwellized粒子滤波算法在目标跟踪中的应用被引量:1
2014年
在雷达信号处理领域,运动目标跟踪问题一直是研究的重点,涉及的非线性滤波问题是难点所在;以RaoBlackwellized粒子滤波(RBPF)算法为基础,针对其应用于雷达目标跟踪时产生的若干问题进行研究,为提高算法的收敛性能及滤波精度,对其中重采样算法进行改进,利用数字仿真对更改后的算法进行验证,经过表明更改后的RBPF算法在各个方面均有较大程度改善。
张万里何金刚赵红梅
关键词:粒子滤波雷达目标跟踪重采样
交互多模型的Rao-Blackwellized粒子滤波算法在多目标跟踪中的应用被引量:3
2014年
在雷达信号处理领域,运动目标跟踪问题一直是研究的重点,而非线性滤波问题则是难点所在。本文以Rao-Blackwellized粒子滤波(RBPF)算法为基础,针对其应用于雷达目标跟踪时产生的算法收敛情况较差问题进行研究。为提高算法的收敛性能及滤波精度,对RBPF算法中线性部分采用交互多模型的方法进行状态预测和校正,利用数字仿真对更改后的算法进行验证,结果证明改进后的RBPF算法在各个方面均有较大程度改善。
张万里何金刚
关键词:雷达目标跟踪粒子滤波交互多模型

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张建秋
作品数:185被引量:464H指数:13
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作品数:37被引量:113H指数:7
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研究主题:仿真 卡尔曼滤波 信息处理技术 滤波算法 状态空间模型
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作品数:437被引量:1,242H指数:17
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研究主题:智能轮椅 移动机器人 脑电信号 人机交互 机器人
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作品数:438被引量:1,697H指数:19
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研究主题:粒子滤波 多目标跟踪 参数估计 滤波 水印方法
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作品数:29被引量:38H指数:4
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研究主题:粒子滤波 CART算法 决策树 小波包 导航设备