基于视觉、LiDAR与IMU的实时无人车里程计研究

作     者：赵耀忠 咸金龙 高巍 Zhao Yaozhong;Xian Jinlong;Gao Wei

作者机构：华能伊敏煤电有限责任公司伊敏露天矿内蒙古呼伦贝尔021134 北京百度网讯科技有限公司北京100089 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2022年第51卷第8期

页      面：197-205页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：中国华能集团有限公司总部科技项目(HNKJ20-H27) 

主　　题：无人驾驶 LiDAR里程计 ICP 状态估计 

摘      要：视觉/LiDAR里程计可以根据传感器数据对无人车在多个自由度上运动的过程进行估计,是无人车定位建图系统的重要组成部分。文中提出了一种使用视觉、LiDAR和IMU进行信息融合的里程计,支持多种运行模式和初始化方式。前端部分采用了改进后的ICP CUDA算法进行激光点云配准,利用光流法对视觉特征进行跟踪,并利用激光点云数据对视觉特征的深度进行估计。后端部分采用了基于滑动窗口的图优化模型,并为视觉和LiDAR关键帧创建状态节点,以前端结果作为量测,将相邻状态节点通过预积分因子关联。文中方案实验结果表明:在城市场景系统平均相对位移精度为0.2%~0.5%,系统全量传感器运行模式(VLIO模式)整体要比关闭视觉的模式(LIO模式)和关闭LiDAR的模式(VIO模式)精度高。文中提出的方法对于提高无人车定位建图系统的精度有着积极意义。