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题名融合点云强度约束的煤矿井下激光SLAM算法
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作者
李小涛
贺磊
刘峰
贺永成
蔺小虎
张嘉萌
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机构
陕西省一八五煤田地质有限公司
陕西省煤田地质集团有限公司
西安科技大学测绘与科学技术学院
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2026年第3期15-22,共8页
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基金
国家自然科学基金青年项目(42201484)
陕西省煤田地质集团有限公司2023年重大科技专项项目(SMDZ-2023ZD-3)。
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文摘
基于特征匹配的同时定位与建图(SLAM)算法依赖于足够的几何特征信息,在煤矿井下、长走廊等挑战性场景中可能存在几何特征不足的情况,从而导致SLAM系统发生误匹配。针对该问题,提出了一种融合点云强度约束的煤矿井下激光SLAM算法。在传统几何特征提取的基础上,充分利用点云的反射强度信息,额外提取纹理特征作为位姿估计的约束,提升弱几何信息场景中位姿估计的精度和稳定性。设计了一种基于强度扫描上下文(ISC)描述子的回环检测算法,利用强度分布特征实现更稳健的场景匹配,从而提高位姿图优化的全局一致性。通过狭长走廊与煤矿井下实景测试进行算法验证,结果表明,相较于主流激光SLAM算法,所提算法在特征退化场景下表现出显著的鲁棒性,最大水平定位误差仅为0.426 m,最大高程误差为1.801 m,整体定位精度与系统鲁棒性显著提升。
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关键词
激光SLAM
点云强度
位姿估计
纹理特征
isc描述子
回环检测
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Keywords
laser SLAM
point cloud intensity
pose estimation
texture features
isc descriptor
loop closure detection
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分类号
TD67
[矿业工程—矿山机电]
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