结合正态分布变换与线面ICP的弹性激光SLAM算法

作者：王彬; 章浙涛; 何秀凤^*

来源：武汉大学学报(信息科学版), 2023, 1-12.

DOI：10.13203/j.whugis20220766

• 激光SLAM
• 扫描匹配
• NDT
• 线面ICP
• 弹性系统

激光雷达SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）的位姿估计依赖于高精度和高可靠性的扫描匹配算法。本文针对LOAM（Lidar Odometry and Mapping）中的线面ICP算法，即点到线和点到面的迭代最近邻点算法（Iterative closest point，ICP）在非结构化场景中退化的问题，提出了用于识别非结构化场景的环境特征值（Environmental feature values，EFV），并根据EFV弹性地选择用正态分布变换（Normal distributions transform，NDT）进行粗配准，实现了一种基于扫描匹配的弹性实时激光SLAM算法NDT-LOAM。实验证明EFV可以有效区分非结构化场景，并给出了EFV阈值的调试方法。定位与建图实验分析表明：本文算法相比LOAM等经典的纯激光SLAM算法，在精度以及可靠性上均有较大提升，室外定位精度可从米级提升至分米级，在面对手持数据时也不会建图失败，能够得到全局一致性地图。因此，本文方法具有很好的环境适应性，从而丰富和发展了面向复杂环境的SLAM方法。

• 单位
  河海大学