【摘 要】
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近年来,随着定位导航技术的发展,同步定位与建图（SLAM）受到了越来越多的关注。基于三维激光传感器的SLAM算法在自动驾驶、无人车物流、电力巡航、三维建模等领域发挥着重要作用。本文基于三维激光传感器进行研究,设计基于便携式移动平台的三维激光定位与建图系统。本文的主要研究工作总结如下:首先,介绍了便携式移动平台,包括硬件层、算法层以及客户端,并从硬件和软件两个层面完成多个传感器之间的时间同步。其次,
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近年来,随着定位导航技术的发展,同步定位与建图（SLAM）受到了越来越多的关注。基于三维激光传感器的SLAM算法在自动驾驶、无人车物流、电力巡航、三维建模等领域发挥着重要作用。本文基于三维激光传感器进行研究,设计基于便携式移动平台的三维激光定位与建图系统。本文的主要研究工作总结如下:首先,介绍了便携式移动平台,包括硬件层、算法层以及客户端,并从硬件和软件两个层面完成多个传感器之间的时间同步。其次,本文研究基于局部优化的激光定位与建图方法。该方法前端采用特征点匹配的方式获取相邻帧之间的位姿,在此过程中,利用四元数球面插值减轻点云畸变问题;在后端,为了兼顾精度和计算复杂度,采用基于局部全向地图的点云配准方式和基于关键帧之间的局部图优化方法提高激光的定位精度。在此基础上,利用ICP算法完成关键帧之间的回环检测。本文实现了激光定位与建图系统,并分别设计实验对前端和后端算法进行验证。最后,本文对三维激光和IMU融合算法进行了探索,针对三维激光和IMU传感器坐标系不统一的问题,提出了可用于三维激光传感器与IMU初始化的离线标定算法。该方法可用于估计两种传感器之间的外参和IMU的零偏,并在数据集上进行算法验证。
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