粗匹配和局部尺度压缩搜索下的快速ICP-SLAM

• 作者: 唐笛恺 姚维强 张金艺 梁滨 鲍深
• 来源期刊: 智能系统学报
• 学科: 工学
• 关键词: ICP-SLAM 粗匹配 初始姿态矩阵 局部搜索 动态阈值 实时性 点云 迭代
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 页码范围: 413-421
• 页数: 9页
• 分类号: TP11
• 字数: 5317字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11992/tis.201605029

摘要

ICP-SLAM在自主机器人和无人驾驶领域得到了极大的关注,但传统ICP-SLAM缺少当前帧和全局地图的相对位置关系,因此本文ICP算法必须经过大量的迭代之后才能达到收敛条件,这导致传统ICP-SLAM实时性很差.并且在每一次的迭代过程中,必须通过全局搜索才能完成匹配点搜索,这进一步降低了传统ICP-SLAM的实时性.为此,提出了一种快速ICP-SLAM方案.首先,通过MEMS磁力计和全局地标计算出初始位姿矩阵,通过该初始位姿矩阵实现当前帧和全局地图之间粗匹配,进而减少达到收敛条件的迭代次数.其次,在每次迭代过程中,将采用局部尺度压缩搜索完成匹配点搜索,从而减小ICP-SLAM的计算开销,提高ICP-SLAM实时性;同时,每次迭代完成之后,还将通过动态阈值缩小搜索范围,达到加快匹配点搜索的速度,进而提高ICP-SLAM实时性.实验结果表明,和传统ICP-SLAM相比,在理想室内静止场景下,快速ICP-SLAM的迭代次数最高减小了92.34%,ICP算法运行时间最高降低了98.86%.除此之外,ICP-SLAM的整体负载也被保持在可控范围内,ICP-SLAM的整体性能得到很大的提升.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张金艺	上海大学通信与信息工程学院	58	271	8.0	14.0
5	鲍深	上海大学微电子研究与开发中心	3	9	2.0	3.0
6	姚维强	上海大学微电子研究与开发中心	3	9	2.0	3.0
7	梁滨	上海大学通信与信息工程学院	3	9	2.0	3.0
8	唐笛恺	上海大学通信与信息工程学院	1	5	1.0	1.0