基于单目视觉的四旋翼无人机SLAM算法设计开题报告

1. 研究目的与意义

1.1研究背景

机器人执行那些原本过于危险，无聊，繁重的任务的能力导致了机器人技术研发及其在汽车，医疗，制造和航天工业等行业中的应用取得了重大进步。近年来,随着计算机控制技术、计算机视觉技术以及人工智能技术的飞速发展,不仅使得无人机从传统的军事领域逐步融入到民用领域的各个方面,而且在无人机的工作方式上也发生了巨大的变化,从以前传统的手动遥控方式到现在的完全自主化控制方式逐渐过渡。如今，无人机被广泛用于各种应用中，例如目标跟踪，精密农业，监控建筑工程等。最近几年，随着以扫地机器人为代表智能机器人技术的普及，以及自动驾驶、ar等技术的爆发，作为核心技术之一的slam技术逐渐受到许多研究者的关注。slam（simultaneous localization and mapping），即同时定位与地图构建，已经成为计算机视觉领域研究的热点。

1.2研究目的

2. 研究内容和预期目标

2.1 研究内容

（1） 充分了解slam技术研究背景、发展方向、技术特点和工作原理。

（2） 选择合适的相机成像模型根据设计需求，选择可行的传感器选择设备。

3. 研究的方法与步骤

3.1研究方法

（1）文献研究法，根据所的研究目的或课题，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握国内外基于slam技术应用于无人机定位与建图的发展现状，能形成关于对本研究对象的一般印象，有助于观察和访问。从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题。

（2）实验法，通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法。第一、主动变革性。观察与调查都是在不干预研究对象的前提下去认识研究对象，发现其中的问题。而实验却要求主动操纵实验条件，人为地改变对象的存在方式、变化过程，使它服从于科学认识的需要。第二、控制性。科学实验要求根据研究的需要，借助各种方法技术，减少或消除各种可能影响科学的无关因素的干扰，在简化、纯化的状态下认识研究对象。第三，因果性。实验以发现、确认事物之间的因果联系的有效工具和必要途径。

4. 参考文献

[1]何玲.基于视觉——惯性的四旋翼无人机自主导航技术的研究[j].科技传播.2018,10(20): 133-136.

[2]江超.基于ros的移动机器人自主探索与实时避障方法研究[d].浙江工业大学,2019.

[3] 高天禹，马雨婷，韩成哲,等.基于激光测距与单目视觉的微型无人机室内目标人物搜索方法研究[j]. 中国科学:技术科学.2020,50(07):971-982.

5. 计划与进度安排

2022.3.1—2022.3.15 课题调研，了解相关技术和要求；

2022.3.16—2022.3.29 查阅资料，撰写并提交开题报告；

2022.3.30—2022.5.3 实验分析，数据整理，完成论文初稿；