一种改进Cartographer算法的建图方法研究

作     者：徐淑萍 杨定哲 房嘉翔 刘智平 

作者机构：西安工业大学计算机科学与工程学院 

出 版 物：《激光杂志》 (Laser Journal)

年 卷 期：2024年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：陕西省科技厅重点产业链工业领域一般项目(2022GY-239) 

主　　题：Cartographer算法 传感器融合 自适应无损卡尔曼滤波 改进体素滤波 

摘      要：对于传统激光雷达建图算法中存在的点云特征提取不完善、质量低，噪声影响导致的位姿数据偏差影响建图效果的问题，本文提出了一种基于改进Cartographer算法的激光建图方法。首先，在传感器信息融合部分，用自适应无损卡尔曼滤波(AUKF)的方法，对传感器数据进行预测更新，再对噪声进行自适应优化，来减小噪声对位姿数据造成的影响；其次，在处理激光雷达采集的点云数据时，改进体素滤波的效果，通过对点云赋权过滤的方法进行点云信息的二次筛选，以降低点云的冗余，提升点云质量；最后，在真实环境进行建图测试，比较改进后算法与传统算法的建图效果，在室外环境下改进算法比原算法绝对平移误差降低了25.8%，绝对旋转误差降低了28.9%。可明显看出改进算法数据误差更小，建图效果更加精确。