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一种基于巷道断面特征的井下位置识别方法技术

技术编号:41665252 阅读:27 留言:0更新日期:2024-06-14 15:24
本发明专利技术提供一种基于巷道断面特征的井下位置识别方法,涉及矿井定位技术领域。本发明专利技术的方法利用高频单线激光雷达扫描的断面数据,以其断面几何中心为基准,构建一个180维的全局描述符,通过计算描述符之间的欧氏距离,得到相似性得分排序,根据得分最高的全局描述符对应的位姿信息实现位置识别。本发明专利技术结合了井下断面特征,能够最大化利用井下环境信息,达到更好位置识别性能,同时,由于采用单线激光雷达,相比其他3D激光位置识别方法,硬件成本低,能有效结合巷道断面特征实现井下位置识别,运行速度快、识别准确率较高且性能稳定,具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及矿井定位,尤其涉及一种基于巷道断面特征的井下位置识别方法


技术介绍

1、位置识别旨在通过激光或视觉传感器识别不同视角和环境中以前访问过的地点,是自动驾驶中用于长期定位、回环检测和重定位的重要技术手段。在矿山井下,由于缺乏gps等卫星定位信号,位置识别有着广泛的应用场景,如用于井下slam的回环检测,以及为移动设备的自主导航提供基于地图的全局定位信息。目前,位置识别技术根据使用的传感器不同,主要分为视觉位置识别和激光位置识别,其中,由于视觉传感器成本较低而且能够感知丰富的环境信息,视觉位置识别得到了更多的应用和研究,然而井下环境昏暗、光照条件不稳定、多粉尘等特点为视觉传感器的使用带来阻碍,相比之下,激光雷达精度高,探测距离远、不易受昏暗光照影响,更适合用于矿山井下的位置识别。

2、目前,基于环境特征构建局部或全局特征描述符是激光位置识别的主流方案。其中,以pfh、形状上下文等为代表的局部描述符以物体局部的关键点为基准形成的直方图,更加适用于物体识别,不是一种良好的位置识别方案。而现有的以全局特征为基准构建的全局描述符,如m2dp、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于巷道断面特征的井下位置识别方法,其特征在于:所述方法利用高频单线激光雷达扫描的断面数据,以其断面几何中心为基准,构建一个180维的全局描述符,通过计算描述符之间的欧氏距离,得到相似性得分排序,根据得分最高的全局描述符对应的位姿信息实现位置识别。

2.根据权利要求1所述的基于巷道断面特征的井下位置识别方法,其特征在于:所述方法具体包括建图阶段和位置识别阶段,按照以下方法进行:

3.根据权利要求2所述的基于巷道断面特征的井下位置识别方法,其特征在于:所述建图阶段和位置识别阶段中,所述两个单线激光雷达设置均为相同的扫描频率,并提前完成时间同步。

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【技术特征摘要】

1.一种基于巷道断面特征的井下位置识别方法,其特征在于:所述方法利用高频单线激光雷达扫描的断面数据,以其断面几何中心为基准,构建一个180维的全局描述符,通过计算描述符之间的欧氏距离,得到相似性得分排序,根据得分最高的全局描述符对应的位姿信息实现位置识别。

2.根据权利要求1所述的基于巷道断面特征的井下位置识别方法,其特征在于:所述方法具体包括建图阶段和位置识别阶段,按照以下方法进行:

3.根据权利要求2所述的基于巷道断面特征的井下位置识别方法,其特征在于:所述建图阶段和位置识别阶段中,所述两个单线激光雷达设置均为相同的扫描频率,并提前完成时间同步。

4.根据权利要求2所述的基于巷道断面特征的井下位置识别方法,其特征在于:所述通过放置在移动设备顶部的横向单线激光雷达先获取位姿信息,然后通过将相邻两帧点云进行icp配准完成位姿估计,之后融合imu获取当前设备位姿信息。...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹庆宝周红郑贵平王运森
申请(专利权)人:东北大学
类型:发明
国别省市:

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