基于激光雷達的無人車三維環(huán)境建模技術(shù)研究.pdf

1、隨著無人車應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大以及激光雷達掃描技術(shù)的飛速發(fā)展，激光雷達的應(yīng)用逐漸蔓延到環(huán)境感知、增強現(xiàn)實、環(huán)境建模等眾多無人車技術(shù)領(lǐng)域。因此，對于激光雷達在無人車應(yīng)用中的研究已經(jīng)成為無人車研究領(lǐng)域的必然趨勢。同時，激光雷達數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究對于無人車領(lǐng)域的發(fā)展具有重要意義。本文以基于激光雷達的無人車三維環(huán)境建模技術(shù)研究為背景，研究內(nèi)容主要涉及車載激光雷達點云三維環(huán)境建模方法、自適應(yīng)激光雷達點云數(shù)據(jù)匹配算法、基于激光雷達點云的三維地圖建模應(yīng)用

2、。通過對相關(guān)技術(shù)問題的理論研究與實驗驗證，對基于激光雷達的無人車三維地形建模技術(shù)進行了深入研究。
　　本文的主要創(chuàng)新點和成果包括：
　　1、提出了一種車載激光雷達點云三維環(huán)境建模方法。首先對激光雷達原始數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)濾波、地形分割等預(yù)處理過程，然后通過數(shù)據(jù)插值及網(wǎng)格化建立了包括地表障礙及地形在內(nèi)的環(huán)境三維幾何模型。通過對典型環(huán)境的實測數(shù)據(jù)驗證，表明該方法的有效性。
　　2、提出了基于N DT算法的IC P自適應(yīng)點云匹配（

3、AN IC P）算法。通過預(yù)匹配和精匹配兩個步驟，以及基于點云分析的場景判別機制將IC P算法和N DT算法進行了有機結(jié)合。對不同環(huán)境的點云數(shù)據(jù)進行了自適應(yīng)匹配的實驗驗證，實驗結(jié)果表明該算法在保證匹配精度的同時也兼顧了匹配效率。
　　3、將上述點云匹配算法應(yīng)用于地圖建模，通過前后兩幀匹配、全組一致位置估計實現(xiàn)了三維點云地圖的建模。在AN IC P算法對前后兩幀精確匹配消除定位誤差的基礎(chǔ)上，在地圖建模過程中引入全組一致位置估計環(huán)節(jié)，