一种移动机器人基于激光测距仪的线特征地图创建方法

摘要

本发明公开了一种移动机器人基于激光测距仪的线特征地图创建方法，属于移动机器人地图创建技术领域，包括以下步骤：首先启动激光测距仪对外部环境进行扫描，再对扫描的激光数据采用均值滤波的方法进行预处理滤除噪声点；利用指数分布来近似激光数据点的后验分布，通过动态阈值法对激光测量数据点集进行区域分割，激光测量数据点经过区域分割后分为N个区域块，对区域内的数据点利用黄金分割的方法进行线段拟合；通过Hough变换结合面积阈值的方法对特征墙角进行提取，实现从图像空间到参数空间的转换建立局部环境地图，通过采用扇形匹配方法实现局部地图的融合。本发明具有计算简单准确度高，提升算法执行的快速性的优点。

主权项

一种移动机器人基于激光测距仪的线特征地图创建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)，首先启动激光测距仪对外部环境进行扫描，再对扫描的激光数据进行预处理滤除噪声点后得到激光测量数据点集；步骤(2)，通过动态阈值法对激光测量数据点集进行区域分割，激光测量数据点集经过区域分割后分为N个区域块，其中N为大于1的自然数；步骤(3)，对各区域块内的数据点采用构建激光数据的后验指数分布，以黄金分割的方法进行数据的迭代进行拟合；具体步骤为：步骤(31):取出一帧数据中的一个区域，对该区域中的n个数据点进行编号：X₁X₂…X_n‑1X_n；步骤(32):连接点X₁,X_n建立线段L₁,假设数据点X₂…X_n满足指数分布，则点X_i的概率为p_i＝1‑e^{‑λd(i‑1)}，i＝2...n，n代表数据点的个数，λ为分布参数，d为相邻点之间的距离；步骤(33):根据计算点X₂…X_n‑1X_n的不确定度H，取出当前环境中的一条已知线段，通过激光测距仪扫描后计算出直线上的数据点数m，利用公式计算出此时的不确定度阈值h，以此时的阈值h作为标准值，当H<h时，区域线段拟合用线段L₁近似；当H>h时，直线拟合失败，转到步骤(34)；步骤(34):对线段L₁进行黄金分割，截取线段L₁的0.618长度时，找出离此时线段L₁末端点最近的点X_i，连接点X₁和X_i建立直线L₂完成区域线段拟合；步骤(35):循环步骤(32)‑步骤(34)，直至分割的所有区域块内的数据点完成拟合；步骤(4)，通过对特征墙角进行提取实现从图像空间到参数空间的转换，建立局部环境地图，通过匹配把局部环境地图融合到全局地图中以构建全局环境地图。