一种面向复杂环境的自适应激光里程计设计

来源：电子测量技术杂志2023年第10期北京时间：

作者：王明明，龚芮，孙晓云，孙寅静，王佳浩

单位：石家庄铁道大学电气与电子工程学院 石家庄 050043

摘要：针对在复杂环境下使用传统三维点云配准算法构建的激光里程计精度低且建图易发生漂移的问题，本文设计了一种面向复杂环境的自适应激光里程计。首先通过三维激光雷达采集原始点云数据，经过点云预处理环节后，采用地面分割方法完成点云数据分割并获取路面点云丰富度信息；然后，使用NDT算法将前后两帧点云数据极大限度的进行拉近，实现点云数据的粗配准；最后，在环境判断结论指引下选择合适的ICP算法完成三维点云的高精度配准并根据输出的点云变换关系构建激光里程计。通过在数据集以及不同环境下的大量实车测试，得出该激光里程计在室内结构化环境中的平均位移误差为0.026 m，在室外非结构化环境中的平均位移误差为0.1 m。结果表明，本文构建的激光里程计能够更好的适应复杂环境从而得到更加精确的三维点云地图与SLAM轨迹。

关键词：正态分布变换;迭代最近点;自适应;激光里程计;定位与地图构建

基金资助：国家自然科学基金（51674169）项目资助