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动态环境下的视觉SLAM地图构建研究的任务书
任务书：动态环境下的视觉SLAM地图构建研究
1.研究背景
视觉SLAM是一种通过相机对周围环境进行实时建图和定位的技术，被广泛应用于机器人导航、自主驾驶、虚拟现实等领域。目前，大多数视觉SLAM算法都是在环境静态的情况下进行建图和定位的。然而，在实际应用中，环境往往是动态变化的，像行人、车辆等运动物体会影响到视觉SLAM的精度和鲁棒性，甚至会导致地图漂移或者崩溃。因此，如何在动态环境下构建准确稳定的视觉SLAM地图是一个亟待解决的问题。
2.研究任务
本课题旨在研究视觉SLAM在动态环境下的地图构建问题。具体研究任务包括：
（1）文献调研：对国内外相关文献进行深入调研和分析，掌握视觉SLAM在动态环境下的相关技术和方法。
（2）算法设计：基于文献调研和实验分析，设计适用于动态环境的视觉SLAM算法，提高系统在动态环境下的鲁棒性和精度。
（3）性能评测：采用公共数据集或自行构建测试场景，对算法进行实验验证和性能评测，探究算法的优化空间和局限。
（4）系统实现：将算法实现到实际的视觉SLAM系统中，对应用场景进行测试和验证，进一步验证系统的鲁棒性和稳定性。
3.研究内容
（1）了解视觉SLAM基本原理、算法和应用；
（2）调研文献，分析动态环境下视觉SLAM地图构建的现状与难点；
（3）设计适用于动态环境的视觉SLAM算法，增加系统的鲁棒性和精度；
（4）采用公共数据集或自行构建测试场景，对算法进行实验验证和性能评测；
（5）将算法实现到实际的视觉SLAM系统中，对应用场景进行测试和验证。
4.研究要求
（1）对计算机视觉、机器学习、机器人等领域有一定了解；
（2）具有扎实的数学基础和编程能力，熟悉C++编程；
（3）有较好的英文阅读、写作和沟通能力；
（4）熟悉ROS和SLAM系统优先考虑；
（5）有过相关领域科研经历者优先。
5.研究成果
（1）发表1-2篇SCI/EI论文；
（2）软件源代码；
（3）研究报告。
6.时间安排
整个研究计划为期一年，其中：
前期：两个月，主要是文献调研以及视觉SLAM系统建立和实验环境搭建；
中期：四个月，主要是算法设计、实验进行和性能评测；
后期：六个月，主要是论文撰写和实验结果整理。
7.经费预算
本研究计划所需经费为20万元，具体包括人员费用、设备费用、差旅费用等。
8.项目管理
本研究计划的项目负责人为XXX，项目成员包括XXX、XXX等人。项目成员需要每周汇报研究进展，每月组织讨论研究内容和问题。研究过程中需要严格按照学院和实验室的科研管理规范进行，确保研究成果的真实性、可靠性和合法性。
9.参考文献
[1]D.Scaramuzza,S.A.Weiss,andR.Siegwart,“Vision-basedMAVnavigationinunknownandunstructuredenvironments,”RoboticsandAutonomousSystems,vol.57,no.6-7,pp.591–605,2009.
[2]D.Gálvez-LópezandJ.D.Tardós,“Real-timeloopdetectionwithbagsofbinarywords,”RoboticsandAutonomousSystems,vol.57,no.2,pp.142–148,2009.
[3]C.K.Liu,H.G.Zhang,andP.M.Theerman,“Asurveyofoutdoorterrainmappingtechniques,”JournalofFieldRobotics,vol.25,no.5-6,pp.339–357,2008.
[4]J.ZhangandS.Singh,“LOAM:LiDAROdometryandMappinginReal-time,”Robotics:ScienceandSystemsConference,AnnArbor,Michigan,USA,2014.
[5]X.Shen,S.Wang,andE.Frazzoli,“Visual-Inertial-AidedNavigationforHigh-DynamicMotioninBuiltEnvironmentsWithoutInitialConditions,”IEEETransactionsonRobotics,vol.35,no.5,pp.1160–1170,2019.