基于多特征几何基元约束的轻量化激光雷达里程计方法

作     者：刘慧 张璇 沈亚运 沈跃 LIU Hui;ZHANG Xuan;SHEN Yayun;SHEN Yue

作者机构：江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013 

出 版 物：《机器人》 (Robot)

年 卷 期：2025年第47卷第1期

页      面：99-108页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(32171908) 

主　　题：激光雷达里程计 同步定位与地图构建(SLAM) 线段特征 特征提取 轻量化 

摘      要：针对基于线面特征的激光雷达里程计算法易导致表面特征信息的冗余表述、增加计算复杂度的问题,提出一种基于水平扫描线段结构的轻量化激光雷达里程计构建方法。首先通过分析激光点云扫描线几何结构,将点云特征分为线段特征、边特征和离散特征,分别表示3维点云中物体的平面信息、边界信息和空间分布信息,以线段表示平面降低特征数量;然后基于历史位姿,采用运动估计方式获取初始位姿,通过非迭代的两步加权位姿估计算法进行特征配准与位姿解算;最后以提取关键帧方式存储点云,避免因点云地图过大造成匹配延时。在KITTI数据集和自研数据集上的实验表明,与现有的开源LOAM(LiDAR odometry and mapping)系列算法相比,本文算法在实现高精度稳定定位的基础上运行效率显著提升,且绝对轨迹误差抑制效果较好。