基于激光雷达里程计的高速公路三维建模方法 |
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引用本文: | 黄炎,符锌砂,曾彦杰,李百建.基于激光雷达里程计的高速公路三维建模方法[J].华南理工大学学报(自然科学版),2023(7):129-138. |
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作者姓名: | 黄炎 符锌砂 曾彦杰 李百建 |
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作者单位: | 1. 华南理工大学土木与交通学院;2. 广东省交通运输规划研究中心 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(51978283)~~; |
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摘 要: | 构建三维道路数字模型对智能车服务和道路管理具有重要意义。文中针对高速公路不同路段应用场景下车辆运行速度快、干扰噪声多、特征少和无回环检测辅助等一系列问题,提出一种以激光雷达信息为建模基础数据、激光雷达里程计与LOAM技术等多传感器融合的高速公路三维建模方法。首先,通过车载激光雷达获取道路场景的激光点云数据,使用激光雷达图像分割技术赋予每一个点有关构造物的标签,剔除道路上其他运动车辆的信息,减少建模噪声;其次,制定了一个精确的同步策略来对GNSS、IMU和激光雷达等传感器进行集成;在此基础上,结合惯性导航预积分结果、基于特征点云的位姿约束和RTK数据构建因子图,消除激光雷达里程计的累积误差,从而构建全局一致性的高速公路三维数字模型。为了保持姿态估计的有限数量,文中还引入了基于关键帧的滑动窗口优化策略。最后,分别采集高速公路场景中常见的3种路段(一般路段、桥梁和隧道路段)进行建模分析,结果表明,在具有挑战性的高速公路场景建模中,文中方法能够有效提高建模鲁棒性、精度以及模型有效性。
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关 键 词: | 激光雷达里程计 高速公路 三维建模 因子图优化 |
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