本发明专利技术涉及一种使用单线激光雷达与惯性测量单元（IMU）的三维点云重建方法及装置。该方法通过步进电机驱动单线激光雷达周期性俯仰摆动，扩展其扫描维度至三维空间；同步采集激光雷达的点云数据与IMU数据，利用IMU数据对每一帧点云数据进行帧内运动畸变补偿，消除因载体运动产生的畸变；将补偿后的三维点云数据投影至二维鸟瞰图（BEV）平面，生成二维点集，并基于相邻帧的BEV点集，采用迭代最近点（ICP）算法优化，求解帧间二维刚体变换，再将其提升为三维变换，更新载体的全局三维位姿；本发明专利技术实现了低成本、高精度的三维点云重建，降低了硬件成本，提高了运算效率，适用于移动机器人、扫地机、简易扫描仪等多种设备。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于移动机器人定位与三维建图的，具体涉及单线激光雷达与惯性测量单元（imu）融合的。
技术介绍
1、随着移动机器人、自动驾驶和三维扫描技术的快速发展，对环境的精确三维感知变得愈发重要。单线激光雷达因其成本低、功耗小，被广泛应用于移动机器人和低速自动驾驶平台中。然而，单线激光雷达仅能获取二维平面数据，缺乏深度维度的信息，这极大地限制了其在三维感知任务中的应用效果。
2、为突破这一局限，常见的做法是将单线激光雷达安装在机械摆动结构上，使其在水平旋转的同时实现上下方向的扫描，从而逐步生成稀疏的三维点云数据。但该方法在实际应用中面临诸多挑战，尤其是在载体运动过程中，由于扫描时间较长且激光雷达与摆动机构存在相对运动，导致生成的三维点云数据出现明显的运动畸变，严重影响了重建精度。为解决运动畸变问题，有研究尝试引入惯性测量单元（imu）数据对点云进行校正。尽管如此，现有补偿方法在精度或实时性方面仍存在不足，难以满足复杂环境下高精度三维重建的需求。
3、因此，亟需一种新型的技术方案来解决上述问题。
>技术实现思路本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种使用单线激光雷达与惯性测量单元三维点云重建方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种使用单线激光雷达与惯性测量单元三维点云重建方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
3.根据权利要求1所述的一种使用单线激光雷达与惯性测量单元三维点云重建方法，其特征在于，所述步骤S2中对点云数据进行的预处理包括坐标转换、数据筛选、时间戳标注和格式整理，以生成按时间戳有序化的每一帧点云数据。
4.根据权利要求2所述的一种使用单线激光雷达与惯性测量单元三维点云重建方法，其特征在于，所述步骤S32中对 IMU 的角速度和线加速度测量值进行插值计算公式...
【技术特征摘要】
1.一种使用单线激光雷达与惯性测量单元三维点云重建方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种使用单线激光雷达与惯性测量单元三维点云重建方法，其特征在于，所述步骤s3包括：
3.根据权利要求1所述的一种使用单线激光雷达与惯性测量单元三维点云重建方法，其特征在于，所述步骤s2中对点云数据进行的预处理包括坐标转换、数据筛选、时间戳标注和格式整理，以生成按时间戳有序化的每一帧点云数据。
4.根据权利要求2所述的一种使用单线激光雷达与惯性测量单元三维点云重建方法，其特征在于，所述步骤s32中对 imu 的角速度和线加速度测量值进行插值计算公式为：
【专利技术属性】
技术研发人员：吴全玉，刘宇，王宝良，张华永，李姝，陶为戈，程钦，查启明，肖淑艳，潘玲佼，刘晓杰，俞洋，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：
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