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3D激光SLAM:LeGO-LOAM论文解读---激光雷达里程计与建图
2022-07-30 15:47:00 【月照银海似蛟龙】
激光雷达里程计
激光雷达里程计模块的功能就是:估计相邻帧之间的位姿变换。
估计的方式:在相邻帧之间做点到线的约束和点到面的约束
具体的方式和LOAM一样
针对LOAM的改进
1 基于标签的匹配
在特征提取部分提取的特征点都会有个标签(在点云分割时分配的)
因此在找对应点时,标签必须一致
对于面点仅在上一帧中找地面点与之匹配
对于角点在上一帧对于的标签中找对应得角点
这种特征点匹配得方式会提高匹配精度2 两步LM优化
首先做地面点得优化,再做角点得优化。该方法实现了相邻帧间得位姿估计
具体两步LM优化方法如下:
(1)第一步通过当前帧地面点和上一帧匹配得地面点估计出 z roll pitch
(2)第二步通过当前帧角点和上一帧匹配得角点估计出 x y yaw,并利用第一步估计得 z roll pitch
虽然在第一步就可以估计出x y yaw,但是其精度步高,不能用于第二步得估计
最后把两步估计得结果加起来,就是6自由度得位姿变换结果
优化方法意义:通过这种方式得优化,计算时间相比于原始LOAM可以减少35%。
激光雷达建图
原理和LOAM一样:当前帧和地图进行低频率得配准,得到最优得当前帧位姿变换
和原始LOAM不一样地方: 地图得存储。
LOAM是通过一个栅格地图进行局部地图得管理。
LeGO-LOAM是通过关键帧得概念进行局部地图管理,保存了激光雷达一些帧,和该帧的位姿。
局部地图建立就是通过根据当前帧的位置,提取与当前帧位置小于100m的关键帧拼接(根据每帧的位姿拼接)在一起作为局部地图
进行回环检测集成位姿图优化:
最后将SLAM里面的位姿图优化集成到了LeGO-LOAM中
- 回环检测的方法:就是通过检测历史帧的位姿和当前帧的位姿比较接近,则认为形成一个回环。(因为激光雷达里程计在短时间内的漂移比较小)
- 优化的方法就是通过ICP计算历史帧和当前帧的位姿变换,然后通过LM的优化方法就行 GT-SAM的位姿图优化。
原文
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