点线特征融合的激光雷达单目惯导SLAM系统

摘要：

多传感器融合的SLAM系统定位精度相比单一传感器的SLAM系统更高,但在低纹理场景或退化场景下的定位精度有待提高.提出一种点线特征融合的激光雷达视觉单目惯导紧耦合SLAM系统(PL2VI-SLAM),其由点线特征融合的视觉惯导系统(PLVIS)和激光雷达惯导系统(LIS)两个子系统组成.通过PLVIS系统实现点线特征的提取与匹配,使用滑动窗口选择性地引入关键帧,并将惯性导航器件与相机紧耦合以解算位姿.LIS系统将多个约束集成到因子图中进行联合优化,其初始化状态可以作为PLVIS的初始猜测,通过扫描匹配实现激光雷达里程计,并将点云深度分别与PLVIS系统的特征点以及特征线进行关联,为视觉特征提供精确的深度值,提升定位精度.此外,两个子系统将联合进行回环检测,并对位姿进行矫正.在jackal、handled以及自制的长走廊数据集上的实验结果表明,与LVI-SAM、VINS-MDNO及LIO-SAM系统相比,该系统的定位精度更高,适用于低纹理场景及退化场景,并能满足实时性要求.

关键词：低纹理场景、退化场景、点线特征提取、线特征匹配、特征深度关联

所属期刊栏目：48

分类号：TP391.41(计算技术、计算机技术)

资助基金：国防科工局核能开发科研项目;四川省科技厅重点研发项目

在线出版日期：2022-09-16（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：254-263