激光室内定位的混合式高效点云地图构建方法

作者：史鹏程; 李加元^*; 张永军

来源：导航定位与授时, 2022, 9(04): 31-40.

DOI：10.19306/j.cnki.2095-8110.2022.04.004

• 室内定位
• 机器人
• 点云地图
• 可通行地图
• 点云精简

针对机器人在室内定位中存在的点云地图形式单一、存储空间大等问题，提出了一种包含特征地图、通行地图和精简地图的混合形式地图构建方法。构建特征地图时，利用曲率、法线和局部显著性等要素提取环境中的显著特征点。构建通行地图时，首先，采用区域生长分割平面；其次，基于室内曼哈顿假设，利用平面空间关系分割出地平面；最后，根据预设高度构建出2D通行地图，并将3D边缘信息融入到通行地图中。在精简地图中，分别采用主方向权重、随机采样和K均值聚类方法对不同类型体素网格内点云进行精简。实验表明，特征地图可为机器人提供丰富的特征信息。通行地图中地面分割的准确度大于95%,可提供准确的先验通行信息。精简地图有效降低了点云地图的冗余度，在精简比例达到95%时，仍可取得0.8mm的平均模型误差，其精简性能优于传统的随机采样和体素格网方法。

• 单位
  武汉大学