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一种融合地面约束和闭环约束的激光SLAM方法 

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申请/专利权人:东南大学

摘要:本发明公开了一种融合地面约束和闭环约束的激光SLAM方法,包括:首先,对原始点云进行基于扇区直线拟合的地面分割,其次,通过计算曲率对分割点云提取边缘特征和平面特征,采取基于特征的点云匹配方法对相邻两帧点云执行帧间匹配,以获取激光雷达的初始位姿估计;然后,采用RANSAC算法对当前关键帧点云进行地面拟合,根据地面起伏变化设计相应的地面约束添加策略;最后,采用基于特征点云簇间相对关系的两步回环检测方法以构建闭环约束,将里程计、地面约束、闭环约束作为因子添加到因子图中进行全局位姿优化,并根据优化后的位姿构建全局一致的增量式地图。本方法克服了激光雷达在Z轴方向上的漂移问题,并且对室内和室外的地面环境具有一定的鲁棒性。

主权项:1.一种融合地面约束和闭环约束的激光SLAM方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S1:对原始点云进行基于扇区直线拟合的地面分割,得到地面点云和分割点云,S2:通过计算曲率对分割点云提取边缘特征和平面特征,采取基于特征的点云匹配方法对相邻两帧点云执行帧间匹配,以获取激光雷达的初始位姿估计,S3:采用RANSAC算法对当前关键帧的地面点云进行平面拟合并计算平面法向量,S4:利用相邻两关键帧所拟合地面的法向量角度差来描述当前局部地面的平缓程度,从而选择相应的地面约束添加策略,S5:构建当前关键帧的局部地图,对当前帧点云和相应的局部地图执行帧图匹配,以进一步优化位姿,对于添加了地面约束的关键帧额外增加关于地面点匹配的优化条件,S6:采用一种基于特征点云簇间相对关系的两步回环检测方法以构建闭环约束,S7:将激光雷达里程计、地面约束、闭环约束作为因子添加到因子图中进行全局位姿优化,并根据优化后的位姿构建全局一致的增量式地图。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 东南大学 一种融合地面约束和闭环约束的激光SLAM方法

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