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基于运动预测的改进激光里程计

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针对室外大范围建图场景中激光里程计输出的运动轨迹漂移问题,在仅使用激光雷达构建里程计条件下,基于正态分布变换提出一种连续运动预测算法来提高点云匹配初始值估计精度,然后在点云匹配时使用帧与局部地图匹配代替帧间匹配,有效抑制了运动轨迹的漂移。仿真中采用Kitti数据集的2个不同场景进行验证,结果表明:所提的激光里程计改进算法,分别使运动轨迹的全局平均误差降低了 27。93%、36。66%,其中三维运动轨迹竖直方向(Z轴)上的偏移最大值分别降低了 70。29%、82。52%。所提的改进激光里程计有效抑制了运动轨迹漂移。
Improved Lidar Odometer Based on Motion Prediction
To address the lidar odometer output trajectory drift problem for a wide range of outdoor building map scenes,a continuous motion prediction algorithm based on the normal distribution transformation is proposed to improve the estimation accuracy of the initial value of point cloud matching under the condition that only lidar is used to construct the odometer.Frame and local map matching is used instead of inter-frame matching.The drift of the motion trajectory is then effectively suppressed.The simulation results are verified by two different scenarios of the Kitti dataset.The improved lidar odometer algorithm reduces the global average errors of two trajectories by 27.93%and 36.66%,while the maximum Z-axis deviation of the two trajectories is reduced by 70.29%and 82.52%.The improved lidar odometer can stably and effectively suppress the motion trajectory drift.

lidar odometernormal distribution transformpoint cloud matchingmotion prediction

秦正、高向川、陈政康、录一凡、屈凌波

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郑州大学电气与信息工程学院,河南郑州450001

河南省先进移动通信与应用工程研究中心,河南郑州450001

郑州大学电子材料与系统国际联合研究中心,河南郑州450001

郑州大学化学学院,河南郑州450001

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激光里程计 正态分布变换 点云匹配 运动预测

国家重点研发计划国家自然科学基金河南省高校重点科研项目郑州市重大科技创新专项

2019QY03026164000320A5100102020CXZX0080

2024

激光与光电子学进展
中国科学院上海光学精密机械研究所

激光与光电子学进展

CSTPCD北大核心
影响因子:1.153
ISSN:1006-4125
年,卷(期):2024.61(5)
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