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3D激光雷达可以感知三维环境信息,相比于摄像头,测量不受环境光照影响,广泛应用在机器人的同步定位与地图构建(SLAM)技术中。然而,3D激光雷达巨大的数据量给SLAM算法的实时性带来了严峻挑战。针对3D激光雷达SLAM算法存在的实时性问题,提出了一种基于图优化的3D激光SLAM算法。首先,采用一种基于线与面特征的激光里程计算法对运动轨迹进行估计;然后,采用图优化方法修正里程计累积误差,得到全局一致地图估计。多种室内外环境下的实验验证了所提算法的有效性,与已知文献中的先进3D激光SLAM算法进行对比,进一步验证了所提算法在实时性、定位与建图精度上的先进性。