面向结构化场景的激光雷达点云高精度配准与定位方法

摘要：

在基于先验地图的激光雷达室内导航方案中,通常采用点云配准的方法进行无人设备位姿初始化.在结构化场景下,传统配准算法特征鲁棒性较差,导致点云配准的误差较大且易陷入局部最优.针对该问题,提出了一种基于多平面空间模型的点云快速配准方法.首先该方法利用特征直方图的思想对空间点云进行快速粗聚类,根据平面一致性将粗聚类后的点集进行合并形成面特征,从而对密闭空间进行平面模型化表示.随后通过空间平面排序实现了面特征的快速关联,并利用线性匹配方法实现了两帧点云的精确配准,从而解算出机体在先验地图中的相对位姿.最后通过Gazebo搭建的仿真环境与室内结构化模拟环境对算法进行了验证.结果 表明,在大型结构化场景下,算法具有更好的适应性以及更高的计算效率,能够快速为无人系统提供精准的地图初始位姿.

关键词：激光雷达、平面模型、特征直方图、线性匹配

所属期刊栏目：8

分类号：V249.32(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：国家自然科学基金;航空科学基金;工信部民机专项;中央高校基本科研业务费专项资金

在线出版日期：2021-04-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：133-142