基于穿戴式激光头盔的固态激光雷达-惯导三维场景重建方法

作     者：古长军 冷佳旭 徐宗懿 高新波 

作者机构：重庆邮电大学自动化学院 重庆邮电大学计算机科学与技术学院 

出 版 物：《中国科学:技术科学》 (Scientia Sinica(Technologica))

年 卷 期：2024年第54卷第10期

页      面：2003-2016页

核心收录：

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] 080203[工学-机械设计及理论] 081105[工学-导航、制导与控制] 0802[工学-机械工程] 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：重庆市科技创新重大研发项目(编号:CSTB2023TIAD-STX0016) 国家自然科学基金项目(批准号:62303083,62221005,U23A20318,62206033) 重庆市教委科学技术研究项目(编号:KJQN202300626) 重庆邮电大学人才引进项目(编号:E012A2023015)资助 

主　　题：穿戴式传感器 激光头盔 环境感知 三维重建 参数优化 

摘      要：三维地图构建在无人驾驶、资源勘探等领域具有大量的应用.穿戴式激光头盔传感器具有低成本、小型化的特点,可以在GNSS信号缺失或通行性有限的区域实现高精度三维地形重建.然而,穿戴式激光头盔传感器在采集数据过程中存在剧烈抖动和快速转弯等问题,降低了轨迹估计和三维重建结果精度.为了解决这些挑战,首先,本文提出一种基于中间参考点的点云运动畸变补偿方法,降低单帧点云数据运动畸变;然后,本文提出一种基于局部邻域特征一致性判别的误差模型构建方法,提高传感器轨迹估计和三维场景重建精度.最后,本文在设计的穿戴式激光头盔传感器和公开数据集上对本文方法和代表性的固态激光雷达-惯导三维重建方法进行综合对比分析.实验结果表明,本文提出的方法在所有对比方法中取得了最优的轨迹估计和三维重建结果.