一种基于双轮里程计与激光雷达的地图构建方法

摘要

本申请涉及一种基于双轮里程计与激光雷达的地图构建方法，并结合图优化，提升了地图构建的精度，降低了地图的扭曲感。同时该方法采用双轮里程计和激光雷达的双重传感器来构建地图，由于双轮里程计提供了大致的位姿变化，使得对激光雷达数据进行ICP拼接时计算时间大大缩短。

主权项

一种基于双轮里程计与激光雷达的地图构建方法，包括以下步骤：1) 搭建扫描平台平台由双主动轮底盘，激光雷达与轮子里程计组成；2) 扫描数据双主动轮移动平台搭载激光雷达，遥控激光雷达进行扫描，得到扫描数据；同时在双主动轮上安装里程计，读取里程信息；3)帧间拼接对于激光雷达扫描出的数据，对相邻的两帧采取ICP最近点迭代方法得到平台的位姿变化；4)闭环检测提取所有的扫描帧特征点存入特征字典，对每个新的帧，在特征字典中查找匹配，若匹配成功则完成闭环检测；5)图优化对步骤3得到的一系列帧间拼接的位姿进行图优化，其中以每一帧观测瞬间的位姿为节点，相邻两针的位姿变化为边构建优化图，将优化图输入isam优化方法库计算，得到优化出的每一帧的中心点位姿，以及包含该中心点位姿的处理后的优化图；6)加入里程计位姿在上述处理后的优化图中，结合每一帧激光雷达数据采集的瞬间读取到的轮子速度信息，该两个速度信息也可计算出相邻两帧的位姿变化，在与该相邻两帧所对应的节点之间加入由里程信息得到的位姿变化，如此构成的优化图的每两节点之间如果有边则边有两条；7)二次图优化对上述处理后的优化图重新运行图优化方法得到优化出的每一帧的中心点位姿。8) 渲染由步骤7）得到每一帧的中心点位姿后，使用opengl绘制出occupancy grid map，其中采样点标记为黑色，从采样点到中心点位置的连线绘制为白色。