基于图搜索点对切线ICP的高精度激光点云配准方法

来源：机器人杂志2024年第5期北京时间：

作者：陈涛, 钱晓明, 楼佩煌, 彭立军

摘要：针对基于迭代最近点的点云配准方法存在的相关点选择模型缺陷和初值敏感等问题，提出了一种基于图搜索的点对切线迭代最近点配准方法。首先，设计了一种基于图的搜索方法获取最近点，并提出更加符合观测特性的相关点点对切线模型假设，使用模拟激光射线与环境采样点切线的交点作为相关点，构建误差公式并求解。其次，实现了一种基于位姿粒子概率的粗配准方法，计算可能的位姿变换粒子并评分，将得分高的变换位姿作为精配准的初始输入位姿。最后，通过实验验证方法的可行性并与其他方法比较。结果表明，相比实验中的其他方法，本文方法能够在较短时间（100 ms）内完成两帧2维激光雷达数据的匹配并获得高精度的估计结果。

关键词：点云配准, 迭代最近点, 图搜索, 粒子概率, 2维激光雷达