仪器仪表学报

作者：郭凯，李文海，唐贞豪，唐曦

单位：郭凯,海军航空大学烟台264001,guokai2003@hotmail.com,李文海,海军航空大学烟台264001,,唐贞豪,海军航空大学烟台264001,,唐曦,海军航空大学烟台264001,910073134@qq.com,

关键词：激光点云;直接法;非线性优化;室内建图

基金：山东省泰山学者基金（TSTP20221146）项目资助

为满足室内服务机器人对高精度定位能力的需求，提出了基于直接法优化的激光点云室内轻量建图方法。该方法充分考虑了室内环境的结构化特征以及激光雷达的独特优势，首先通过点云滤波滤除地面点等冗余信息，随后将长点云序列基于VFH特征比对分割为多个片段，在每个片段内部采用NDT算法为配准提供初始估计，再基于像素亮度信息对位姿进行非线性优化，构建精确的局部地图；最后结合OPENGL多图层技术，拼接形成完整室内地图。为验证所提算法的准确性与性能，开发了专用的点云处理软件，并在实验楼的内部区域进行了试验。结果表明，在轻量化、低配置的条件下，本算法所构建的地图与当前知名算法LIOSAM建图结果保持了高度的一致性。同时，地图相对误差被控制在1%以内，帧间运算平均耗时为95.8ms，在体现高精度的同时维持了良好的实时性能，因而具有一定的实际应用潜力和价值。

来源：2025年第4期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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