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测绘科学2025年第06期:改进扫描上下文描述子的激光SLAM回环检测方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:闫俊涛;秘金钟;张胜柱;汪伟;闫伟;陈冲;李得海;

单位:天津市测绘院有限公司;中国测绘科学研究院;中国电科网络通信研究院;

摘要:针对扫描上下文回环检测方法创建空间描述子耗时高、运算效率低、易受噪声影响等问题,该文提出一种利用曲率特征改进扫描上下文空间描述子的激光SLAM回环检测新方法,首先,利用地面分割算法将三维点云划分为地面点和非地面点,并剔除含有噪声的地面点,减少了待处理点云总数和对应后处理计算量;其次,发挥曲率特征变化显著、相对稳定等优势,在每个激光雷达扫描线上按照曲率变化提取特征点,生成了质量较高的三维点云空间描述子。高质量的描述子有助于提升定位精度,规模紧凑的特征点有助于提高运行效率。为了验证新方法的有效性,设计了新方法与扫描上下文方法的对比试验,统计了多种数据集的处理结果。结果显示,新方法在定位精度和计算效率方面都优于扫描上下文方法:(1)统计不同方法生成描述子的计算耗时,新方法生成描述子的效率提升约59.74%。(2)对比多个数据集的定位精度,新方法定位精度提升约5%~22%。

关键词:激光SLAM;;回环检测;;曲率;;扫描上下文;;特征提取

基金资助:中央级公益性科研院所基本科研业务费(AR2512)