一种基于激光雷达点云数据的增量式多边形网格重建方法技术

技术编号:45024601 阅读:35 留言:0更新日期:2025-04-18 17:05
本发明专利技术属于室外未知环境实时网格建图技术领域,具体为一种基于激光雷达点云数据的增量式多边形网格重建方法,该方法通过获取点云数据并预处理、利用点云数据进行体素构建与网格增量式融合、对新的点云到网格的匹配、融合配准点云的增量式网格划分、以及多边形网格简化建图步骤,最终得到能够用于后续建图过程的多边形网格地图;本发明专利技术通过增量式网格生成提升了复杂动态环境中进行网格构建的效率,并结合点到网格匹配、网格简化与存储优化等方法,解决了机器人系统建图的实时性能、精度与计算资源之间的平衡问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于室外未知环境实时网格建图,具体为一种基于激光雷达点云数据的增量式多边形网格重建方法


技术介绍

1、随着机器智能的提升,机器人在城市巷战、灾后救援和自主测绘等高风险任务中的应用变得日益广泛。在这些场景下,机器人需在未知环境中执行任务,而其能否精准运行,依赖于高效的环境感知与建图能力。因此,移动机器人自主建图技术已成为相关领域的研究热点。

2、当前,单机器人在三维点云地图构建方面已较为成熟,能够生成紧凑、高效的环境表示,提升里程计的实时性,并便于将其集成至下游任务中。然而,点云地图仍存在局限性,例如,视觉上看较为稠密,但放大后稀疏,这就导致在进行导航和避障任务时需额外处理,增加存储与计算负担,且不适用于大规模场景。相比之下,基于三角网格的环境表示提供了一种更优的结构化建模方式。这种方式能够减少存储冗余,提高拓扑表达能力,并被广泛应用于稠密建图、碰撞检测等任务。网格地图可平滑、连贯地描述环境,提助于高机器人在复杂场景中的导航与决策能力。因此,高效的实时网格建图已成为三维重建研究的关键方向。

3、在线增量式网格重建至关重要。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于激光雷达点云数据的增量式多边形网格重建方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达点云数据的增量式多边形网格重建方法,其特征在于,所述步骤2对失真点云运动补偿的过程包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达点云数据的增量式多边形网格重建方法,其特征在于,所述步骤3体素构建与网格增量式融合的过程包括:

4.根据权利要求3所述的一种基于激光雷达点云数据的增量式多边形网格重建方法,其特征在于,所述步骤3.3在将每个关键帧与已有网格进行增量式融合时,采用点到体素的增量计算方法,以确保融合结构的准确性;同时通过稀疏...

【技术特征摘要】

1.一种基于激光雷达点云数据的增量式多边形网格重建方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达点云数据的增量式多边形网格重建方法,其特征在于,所述步骤2对失真点云运动补偿的过程包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达点云数据的增量式多边形网格重建方法,其特征在于,所述步骤3体素构建与网格增量式融合的过程包括:

4.根据权利要求3所述的一种基于激光雷达点云数据的增量式多边形网格重建方法,其特征在于,所述步骤3.3在将每个关键帧与已有网格进行增量式融合时,采用点到体素的增量计算方法,以确保融合结构的准确性;同时通过稀疏体素的存储位置和法向量等信息,管理大规模点云数据,以优化点云数据处理流程。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:况逸群黄麒霓彭知南程洪
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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