基于激光SLAM的室内立体环境地图构建方法及装置制造方法及图纸

本公开提供了一种基于激光SLAM的室内立体环境地图构建方法及装置，本公开对激光数据和IMU数据进行时空同步处理，并对同步后的激光数据进行纠偏或者去畸变处理；之后利用IMU设备静止时刻的数据确定设备坐标系中的重力方向，继而根据重力方向进行特征点的法向向量筛选和聚类处理，得到了候选法向量集合；之后利用去畸后激光数据的特征点的法向向量与候选法向量集合的附属关系、各个特征点与激光雷达中心的距离进行无效特征点剔除，筛选得到有效特征点以及确定有效特征点的权重；之后通过构建线特征残差方程和面特征残差方程来优化有效特征点的位置和姿态，并动态更新地图特征点。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及即时定位与地图构建领域，尤其涉及室内立体环境中的即时定位与地图构建，公开了一种基于激光slam的室内立体环境地图构建方法及装置。

技术介绍

1、随着移动机器人和自动导航系统的广泛应用，即时定位与建图(slam)技术在机器人自主导航中扮演着至关重要的角色。激光slam以其高精度和可靠性成为主流技术之一，广泛应用于仓储管理、服务机器人等领域。然而，当前大多数激光slam算法在面对复杂室内环境时，仍存在诸多挑战。

2、首先，现有slam算法大多未针对室内立体环境的特性进行针对性调整。例如，地面和立面的法向信息未被充分利用，这导致在具有明显立体结构的室内环境中，slam算法难以有效区分和利用不同平面的特征点，进而影响建图的精度和鲁棒性。

3、其次，在狭窄区域如小房间和楼梯中，空间受到限制，激光扫描的点云距离基本在3米以内，这种近距离扫描环境下，动态目标和静态目标的点云数据难以通过点云特征本身进行有效区分。此外，近距离扫描还会产生大量的激光噪声点，进一步加剧了点云数据的复杂性。传统的距离过滤方法在此类环境下会导致许多有效点被误过滤，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于激光SLAM的室内立体环境地图构建方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述IMU设备的姿态数据与所述激光雷达的姿态数据具有相同的频率；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定当前帧目标去畸激光数据对应的各个特征点的法向向量，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前帧目标去畸激光数据对应的各个特征点的法向向量、各个特征点与所述激光雷达中心的距离、以及所述候选法向量集合，确定有效特征点，以及各有效特征点的权重，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括利...

【技术特征摘要】

1.一种基于激光slam的室内立体环境地图构建方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述imu设备的姿态数据与所述激光雷达的姿态数据具有相同的频率；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定当前帧目标去畸激光数据对应的各个特征点的法向向量，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前帧目标去畸激光数据对应的各个特征点的法向向量、各个特征点与所述激光雷达中心的距离、以及所述候选法向量集合，确定有效特征点，以及各有效特征点的权重，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括利用有效特征点中的各个特征线点的权重和法向向量，分别构建...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘康，张善军，黄晓翔，韩旭，邹谦，
申请(专利权)人：武汉城市职业学院，
类型：发明
国别省市：