SLAM (Simultaneous Localization and Mapping)

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基于LSD的4D点云底图生成 - 4D标注之点云建图~
自动驾驶之心· 2025-06-24 20:41
4D标注技术 - 4D标注指三维空间+时间维度,能映射到任意时刻生成单帧真值用于模型训练,相比传统单帧标注可降低标注成本并提高数据质量[3] - 专注于小区域静态和动态元素标注,需支持"单趟建图"、"多趟建图"和"重定位"等关键技术[3] - 需适配有GNSS的行车场景和无GNSS的泊车场景[3] LSD框架 - 开源算法框架LSD整合数据采集、传感器标定、SLAM建图定位和障碍物检测功能,支持激光雷达4D点云底图生成[3][4] - 采用FASTLIO作为前端激光里程计,后端基于G2O融合GNSS观测和回环检测实现位姿图优化[7] 单趟建图技术 - 通过单次采集数据构建时空连续的高精度点云底图,适用于高速高架场景标注[5] - 采用FASTLIO前端里程计,后端融合GNSS观测和回环检测,优化GNSS异常点处理[7] - 处理GNSS异常点的两种策略:延迟使用(GNSS状态保持FIX 10秒才启用)和DCS鲁棒核函数(动态调整GNSS权重)[8][9][12] 雷达里程计退化处理 - 基于LOAM和X-ICP方法实现退化检测,通过特征贡献度分析识别退化方向[15] - 在隧道等退化场景中融合轮速传感器观测,提升纵向定位精度[17][18][19] GNSS杆臂误差校正 - 杆臂误差导致车辆转弯时点云重影,LSD将杆臂作为三维变量在PGO中估计[21][25][26] - 添加(0,0,0)先验约束解决不可观测性问题,优化后消除60cm错位[27][28][30] 回环检测与地图管理 - 通过GICP匹配实现地下停车场回环检测,减少里程计累积误差[31][32] - 采用ivox结构替代ikd-tree管理局部地图,通过LRU缓存和行驶距离约束避免重影[34][37] 多趟建图与地图合并 - 行车场景通过坐标系统一和GICP匹配优化合并多趟地图[40] - 泊车场景采用ScanContext+PCM算法估计坐标系变换矩阵实现无GNSS地图合并[42] 重定位应用 - 在标注真值底图上实现重定位以持续获取新数据标注,降低边际成本[44] - 采用固定真值地图关键帧节点的优化方案[44] 行业技术趋势 - 数据驱动算法推动4D标注需求增长,LSD框架提供开源解决方案[3][47] - 多传感器融合(激光雷达+GNSS+轮速)和退化场景优化成为技术重点[15][17][40]