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文章编号：1672-9498（2016）04008705
摘要：为提高单目视觉里程计算法的性能，从视觉特征选取和特征误匹配剔除两个方面进行研究.采用SURF描述子提取单目图像的特征点，并匹配相邻图像序列的特征，使用归一化线性八点法依次得到基础矩阵和本质矩阵.利用三角测量求解匹配点的三维坐标，进而根据2D2D模型解算出两帧图像间相机运动的旋转和平移，从而构建单目视觉里程计系统.为提高算法性能，使用RANSAC算法清除初次计算的特征误匹配，并利用地面数据获取相机运动的平移尺度.实验结果验证了RANSAC算法能够有效剔除特征误匹配，降低单目视觉里程计的累积误差.
关键词：
机器人定位； 视觉里程计； 特征提纯； 机器视觉； SURF； RANSAC
中图分类号： TP242
文献标志码： A
Monocular visual odometry with RANSACbased outlier rejection
SUN Zuolei1， HUANG Jiaming1， ZHANG Bo2
（1. Information Engineering College， Shanghai Maritime University， Shanghai 201306， China；
2. Shanghai Advanced Research Institute， Chinese Academy of Sciences， Shanghai 201210， China）
Abstract：
In order to enhance the algorithm performance of the monocular visual odometry， the visual feature extraction and the mismatched feature rejection are studied. The SURF descriptor is employed to extract features of monocular images and match features in the adjacent image sequence. The fundamental matrix and essential matrix are derived using the normalized eightpoint method. The 3D coordinates of matching points are calculated with the triangulation， and then the camera translation and rotation between two frames of images are estimated based on 2D2D model. As a result， the system of monocular visual odometry is constructed. To improve the algorithm performance， RANSAC algorithm is adopted to reject the feature mismatching in the first calculation， and the camera translation scale is achieved by the ground data. The experiment result demonstrates that RANSAC algorithm can effectively eliminate feature mismatching and reduce the cumulative error of the monocular visual odometry.
Key words：
robot localization； visual odometry； feature refining； computer vision； SURF； RANSAC
收稿日期： 20151208修回日期： 20160324
基金项目： 国家自然科学基金（61105097， 51279098， 61401270）；上海市教育委员会科研创新项目（13YZ081）
作者简介：
孙作雷（1982―），男，山东枣庄人，副教授，博士，研究方向为移动机器人导航和机器学习， （Email）.cn
4结论
本文使用RANSAC算法提纯SURF特征点匹配，以提升单目视觉里程计（VO）性能.实验结果证明：单纯地使用比率测试法去除误匹配的误差较大；使用RANSAC算法进行误匹配剔除并配合归一化线性八点法能有效降低VO的累积误差.
参考文献：
[1]SCARAMUZZA D， FRAUNDORFER F. Visual odometry part I： the first 30 years and fundanmentals[J]. IEEE Robotics & Automation Magazine， 2011， 18（4）： 8092. DOI： 10.1109/MRA.2011.943233.
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[4]郑驰， 项志宇， 刘济林. 融合光流与特征点匹配的单目视觉里程计[J]. 浙江大学学报（工学版）， 2014， 48（2）： 279284. DOI： 10.3785/j.issn.1008973X.2014.02.014.
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虽然一开始也告诉自己，人总得有点希望才能够活得更有动力。可是，想想，所谓的每次希望，换来的不过是一次又一次的失望。既然如此，那么，对于那些所谓的希望，倒不如淡然处之。
我不是一个经不住失望的人。总觉得人生中的起起落落真的挺正常的。可是，失望的次数多了，就会发现，原来，所谓的希望，真的不过是自欺欺人罢了。生活中少了那些一次又一次的希望带来的失望，反倒更加的平淡了。
希望总是很美好的，我们总是想着生活中有了希望才会更加的丰富多彩。可是，相比之下，在希望照耀下的失望就显得更加的暗淡无关。在希望面前，我们每个人都是快乐的，心情愉悦的。可是，随之带来的失望却也更加的让人痛彻心扉。
所罗门王的钻戒上刻了一句话：这也会过去
简简单单五个字，却集合了所有的智慧
有人拼命的赚钱，以为有了钱就有了一切
有人稍有成就，便自命不凡，唯恐天下不知
有人整日怨天尤人，好似度日如年，万事皆不公
他们不敢正视：随着时间的流逝，一切终将成为过去
这就是智慧的结晶所展示的：这也会过去
不必为了暂时的不快而喋喋不休，这也会过去
不必为了丁点成就而自命清高，这也会过去
不必为了那所谓的拥有一切而拼命，这也会过去
一切的一切都会过去，淡然处之，欣然接受
1、不露声色：心里的打算不在说话和脸色上显露出来；
2、无动于衷：心里一点儿也没有触动。指对应该关心、注意的事情毫不关心，置之不理；
3、漠不关心：对人对事感情冷漠，淡然处之，不放在心上。指不安心工作，事业心不强；
4、麻木不仁：比喻对外界事物反应迟钝或漠不关心；
5、从容不迫：容态度镇静，不慌不忙，从容镇定；
全自动生化分析仪具有微量、快速、多项、准确等特点，已广泛应用于临床生化检验中。检验的工作效率得到了大大提高。但同时出现的交叉污染问题却给工作带来了不少麻烦，特别是随着仪器使用时间的累加，仪器状况的下降，交叉污染的程度会日益加剧。如果不能及时排除交叉污染，甚至有可能影响病人的检测结果，造成误诊。我们实际工作中发现，在批量检测中经常会出现一些总胆汁酸（tba）的异常高值，而单独复查后又正常。为此，我们调整了项目的检测顺序[1]，又设置了试剂针特殊清洗程序[2]，但仍不能解决该问题。据文献报道[3]，试剂的交叉污染以比色杯污染更为严重，当比色杯清洗不完全或者黏附性增加时，比色杯中残留物会对在这个比色杯中进行的下一个检测项目造成影响。为了找到确切的原因，我们进行了一系列相关的实验。
1材料与方法
1.1仪器与试剂
仪器请为bayer 1650全自动生化分析仪。试剂：总胆汁酸采用循环酶法测定，高密度脂蛋白胆固醇(hdl-c)、低密度脂蛋白胆固醇(ldl-c)采用直接法测定，试剂均购自上海执诚生物技术有限公司。三酰甘油(tg)、总胆固醇(tc)采用酶法测定，试剂均购自北京康大泰科医学科技有限公司。胆碱酯酶采用丁酰硫代胆碱法测定，试剂购自宁波博泰生物技术有限公司。混合血清采用朗道公司的质控血清。
1.2方法
1.2.1疑似交叉污染项目的筛选将35个常规生化项目的试剂1（r1）和试剂2（r2）作为样本在bayer1650上直接检测tba 2次，取均值，筛选出tg、tc、hdl-c、ldl-c和che 5个疑似交叉污染项目。
1.2.2 可疑项目的确认将筛选出来的疑似对tba检测有交叉污染的5个项目随机分成5组，分别为tg组、tc组、hdl-c组、ldl-c组和che组。保养仪器后，确认仪器状态良好，以朗道混合质控血清为标本进行实验。tg检测组：先测221份混合血清的tg，紧接着立即测221份tba。因为bayer 1650共有221个比色杯，如果实验是按连续进行的话，当使用完一圈之后则会出现共用比色杯的情况。其他4个检测组的检测过程同tg组。另外，单独检测221份混合质控血清中的tba作为无污染时的对照组。
1.2.3设置比色杯特殊清洗程序，消除交叉污染 在仪器自动清洗比色杯的基础上，设置比色杯特殊清洗程序，每次用150µ lpw2将测过疑似交叉污染项目的比色杯重复清洗1次，再进行tba的测定，观察交叉污染是否依然存在。
1.3 统计学处理
采用spss 16.0软件对实验数据进行处理，测定组与对照组之间比较采用配对t检验，以p<0.05为有统计学意义。
2 结果
2.1 疑似交叉污染项目试剂中tba的测定值
在本科室使用的35种常规生化试剂中tba测定值前5位的是tg、tc、hdl-c、ldl-c和che，其中che试剂中最低，见表1
表15种试剂中tba的测定值（µ mol／l)
试剂tg（单）tc（单）hdl-c ldl-cche
r197.2 97.0 0.3 0.2 15.7
r2112.3112.10.2
2.25种试剂对tba检测的交叉污染情况
通过分析tg、tc、hdl-c、ldl-c、che 5个检测组的tba的结果发现，tg、tc、hdl-c、ldl-c4个项目对tba的测定有显著干扰（p<0.05），其中干扰最大的是tg，偏倚为42.6µmol／l，相对偏倚率高达63.68%，s=43.6，其次是tc、hdl-c和ldl-c，而che对tba的检测无影响，见表2。
表2tg 、tc、hdl-c、ldl-c和che对tba检测的交叉污染情况（µ mol／l)
组别例数tgtc hdl-c ldl-c che
检测组22166.9±43.6*29.1±4.8* 27.1±1.2* 26.6±1.1*24.4+0.2#
对照组22124.3±0.2
注：与对照组比较，*p<0.05；与对照组比较，#p>0.05
2.3 设置特殊清洗
设置比色杯特殊清洗程序后，各组的交叉污染能被有效消除，与对照组比较差异无统计学意义
转贴于
（p>0.05）。见表3。
表3 设置比色杯特殊清洗程序后交叉污染污染情况（µ mol／l)
组别例数 tgtchdl-c ldl-c
检测组221 24.6±0.2# 24.4±0.2 #24.5±0.2#24.2+0.2#
对照组22124.3±0.2
注：与对照组比较，#p>0.05
3讨论
他说，这是她留给我唯一的东西了。如果它也坏掉了，我就什么念想也没有了。
这是想象力挖的坑，请不要上了想象力的当。我们不能拿着记忆过一辈子。把握当下才最重要。
我表达能力不强，越是有人注视，我就越紧张。越是有人在意，我就越有压力。
我的昨天已经被人取代，而我的今天，也会被人取代的。但我希望，取代我今天的人，能够善待它。
往事成风，飘过，倏忽而已。
现在回忆起从前的往事，我越来越不相信那是曾经真正发生过的事情，不敢相信，只觉是梦。
我知道，有些东西并不是我们平时不想，而是我们不愿将就，我们也在等。
晚一点没关系，只要最后是你，就好。
多么温暖的言语，可是在你的生活中，一定要表现的人尽皆知吗。还是说，那些大多数都被炒作的成年人的痛苦，其实也不是所有人都在经历，而是有些人也在人云亦云。
他们甚至都不懂自己到底在说些什么。
追星，对你来说，始终都是个无比遥远的词汇。在梦中你邂逅了无数个朝代，你去看了无数的美景，可是最终临近梦醒的时候，你都没有参透人生的意义和真谛。
你就像一个不谙世事的小孩子，在这里看着天空，看着世人的眼睛。
可是尽管你热情对待一切，不幸还是会到来。
如果幸福太难，那我祝你平安。我想，这也是真话啊。
都说女人是水做的，特别是含泪时的那一汪清泉，晶莹剔透，更惹人垂怜。
想哭，也只想是一个人，静静的，不愿别人看见我的脆弱与哀伤，就像歌词所写：把我的悲伤留给自己。
有人问，为何时而那么忧伤？总笑笑不语，也许自己也不知道，所以不知如何去回答。
对于暑假，早已失去了以前那样的期盼，学会了淡然处之。这并不是说，我不会趁着暑假休息一下。
早上7点多钟就爬起来了，当然是被洗衣机吵醒的，精神状态不太好，或许应该说是从放暑假以来我就这个人就软绵绵的了。然后走向写字桌，书早已摇摇欲坠，懒洋洋地抽出几本书走向冰箱，然后坐下来边吃边看。看书时吃东西，这是我的老毛病了，不过我觉得这也没什么不好啊，一举两得。嗯，这几本书都看过好几遍了，没兴趣。心情好像还不错，把词典抱过来，随便翻开一页就看。虽然上次把它全看完了，但是不仔细，都快忘了，我记性很差的。
终于到下午了，我的精神马上来了，立马把电脑打开。我承认我已经有不小的网瘾了，一下午要上五个多小时。但是我没违规啊，我从不聊天（因为我搞不懂那玩意儿），很少打游戏（因本人级别有限），平时不是看动漫、小说就是去论坛、博客，很正常的呀！最近迷上的是《游戏王》，《游戏王》有224集，没耐心看完，就去看《游戏王GX》，98集，不多。感觉还不错，从人物的美型度上讲，《GX》要略胜一筹，吹雪啊！凯撒啊！万丈目啊！大寺啊！从技巧上讲，当然是《游戏王》胜出啦：十代跟游戏、海马没法儿比啊！真的看不惯十代赢的就说：“赢了，真是场有趣的决斗！”赢了就有趣，没赢就没趣，感觉跟龙马的“你还有得学呢！”差不多少了。
很喜欢里面的游戏卡，但是我们这儿只有假卡，真卡是美版和日版的，看不懂，让人很不爽。