[发明专利]一种基于单线激光的室内实时定位与三维地图构建方法

摘要

本发明公开了一种基于单线激光的室内实时定位与三维地图构建方法，通过将单线激光测距仪固定到一个旋转装置上，克服了单线激光测距仪只能获取平面2D数据的缺陷，实现了对室内3D环境数据获取。对于所获取的3D扫描数据，本发明通过一个准确的结构地图构建算法以及一个鲁棒的扫描线匹配算法，实现了对激光扫描线的六自由度位姿估计，从而得到了传感器的运动轨迹，并结合激光扫描数据构建出了所扫描的环境的三维地图。本发明并实现了一种准确的室内实时定位与地图构建方法。

主权项

一种基于单线激光的室内实时定位与三维地图构建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：获取二维扫描线Scan上的原始点云数据，在二维扫描线Scan中提取直线段，并将完整覆盖到一个三维空间的扫描线组成一个集合，记为Sweep；步骤2：对步骤1中获得的直线段集合提取平面；步骤3：对于第一个Sweep，利用提取出的平面信息，进行主方向提取并抽稀；步骤4：构建初始结构地图；步骤5：单条Scan与结构地图匹配，提取需优化点对；步骤6：优化对应点间的距离d，计算Scan的位姿估计值；步骤7：迭代循环步骤5‑步骤6，直到一个Sweep中的所有Scan优化结束，则将点云添加到结构地图中，进行结构地图生长；步骤8：循环迭代步骤5‑步骤7，直至点云数据处理完毕。