基于概率匹配的栅格地图拼接算法

作者:郝奇; 陈智君; 郑亮; 陈双; 曹雏清
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栅格地图马赛克是一个关键技术项目,用于栅格地图扩展和多地图合并成一个大型地图。现有的拼接方法主要是基于图像特征提取和匹配,在彩色图像中效果较好,但在栅格地图中存在匹配可靠性差、精度低等问题。针对现有的不足,提出了一种基于自适应分支定界匹配和双向概率残差优化匹配的栅格地图拼接算法。首先,从源地图和目标地图中提取源点云和目标地图。其次,将目标点云和源图与分支定界匹配,以获得目标点云在源图中的初始位姿.。然后,通过初始姿态将目标点云投影到源地图,构建概率残差的第一个约束,然后通过初始姿态的逆变换将源点云投影到目标地图,构建概率残差的第二个约束。然后,构造两个约束条件的代价函数,通过非线性优化得到目标映射在源映射中的最优位置。最后,通过占用概率融合得到拼接后的栅格地图。结果表明,该算法匹配效果好,迭代收敛速度快,匹配精度高,满足工业场景的可靠性和精度要求,对工业场景的地图构建和AGV导航具有重要意义。