《自主移动机器人 》课件 第6章 里程估计 2 激光里程估计_第1页
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文档简介

6.3激光里程计6.3.1简介激光里程计激光雷达简介：扫描式激光雷达：内部有旋转的机械装置，可实现激光束在空间中的旋转扫描。固态激光雷达：没有机械旋转装置，一般采用激光相控阵列技术实现不同角度的激光测距。激光里程计t1t2激光里程计t1t2t1激光里程计t1t2t2t1t2激光里程计R,tt1t2激光里程计t1t26.3激光里程计6.3.2迭代最近点算法（ICP算法）激光里程计的迭代最近点算法（ICP算法）采用ICP(IterativeClosest

Point)算法估计P’集合点与P集合点的初始位姿关系根据最近邻域规则建立P’集合点与P集合点的关联利用线性代数/非线性优化的方式估计旋转平移量对点集合P’的点进行旋转平移如果旋转平移后重新关联的均方差小于阈值，则结束否则迭代重复上述步骤ICP对齐后效果ICPPointtoPointLinetoLinePlanetoPlanePointtoLinePointtoPlaneLinetoPlanePoint-PointICP

Point-PointICP第i个匹配对点的误差为构建成最小二乘问题，求使得误差平方和达到最小的R,t

线性代数求解方法

分解计算说明

分解计算说明左边只跟旋转矩阵相关右边既有也有，但是只跟质心相关因此问题可以分解为两步法解决优化目标函数简化为

求解R与无关优化目标函数变为

求解R

求解R目标函数上界

h是模为1的向量，因此每个元素的模必小于1

求解R等号成立时可得R进一步得到t

6.3激光里程计6.3.3基于特征匹配的激光里程计基于特征匹配的ICP

边缘特征提取样例特征点示意图基于特征匹配的ICP

基于特征匹配的ICP

6.3激光里程计6.3.4局部优化基于特征匹配的ICP*局部优化*此前均为两帧之间求解位姿，为提高估计精度，激光里程计会尽可能地利用历史信息来对结果进行优化。即在

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