随着机器人技术的发展,智能机器人在各个领域得到广泛的应用。而同时定位与制图是智能机器人的关键技术,如何构建实时高效的同时定位与制图算法成为当前的研究重点。同时定位与制图可以基于激光雷达、里程计、视觉等传感器实现,在众多的方法中,基于视觉传感器的同时定位与制图因其低廉的硬件成本以及丰富的信息量而逐渐成为主流,基于视觉的同时定位与制图技术迅速发展。针对目前基于视觉的同时定位与制图在室内环境下存在感知歧义和召回率低等问题,本文基于RGBD相机实现了一个移动机器人同时定位与制图系统。本文的主要工作包括以下几个方面:1.本文回顾了移动机器人同时定位与制图的基本理论,分析了移动机器人同时定位与制图的难点。同时本文深入研究了移动机器人回环检测的理论和方法,重点分析了词袋模型在回环检测中的不足。2.本文设计并实现了一个基于RGBD的视觉里程计。RGBD相机具有信息丰富易于使用的优点,可以直接获取物体的深度,故本文采用RGBD传感器来做定位与制图。使用RGBD相机将彩色图像还原为三维,利用迭代法计算相对位姿。3.本文针对词袋模型在回环检测中的不足,提出了基于线段与端点的回环检测方法,详细阐述了方法的具体步骤,实现并验证了基于线段与端点的回环检测算法,实验表明本文算法能有效减少感知歧义,并且在室外和室内环境中有较好的表现,在NC、CC、L6I、L6O数据集上100%准确率时的召回率分别达到了57.14%、67.59%、80.45%和69.65%。4.本文基于RGBD的视觉里程计和g2o的后端优化设计了一个同时定位与制图系统,并将本文提出的回环检测算法应用到同时定位与制图系统中,实现了一个基于RGBD的同时定位与制图系统,整体实验表明系统有较好的制图效果。