基于信息融合的高精度点云地图构建与定位算法研究

来源 :桂林电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:snowtea1987
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着计算机技术的发展以及汽车工业发展的需要,自动驾驶作为一个技术综合性较高的研究领域,已经逐渐成为各个国家、企业以及高校的研究热点,而基于点云的高精度地图构建以及基于已构建的高精度点云地图的定位则是自动驾驶相关技术中的重要研究方向。现有基于点云的高精度点云地图构建以及基于点云地图的定位算法中,通常没有充分利用已有的如位置、点云结构等其他有效信息,在面对障碍物遮挡、点云噪声多以及点云数据量大等问题时,点云地图构建精度以及定位精度仍有待提高。本文基于信息融合的思想,分别针对高精度点云地图构建以及基于高精度点云地图的点云定位两个方面进行了研究。在高精度点云地图构建方面,提出了基于位置信息融合的点云道路主干提取算法以及基于道路主干点云提取算法改进的ICP(Iterative Closest Point)配准算法,实现了高精度点云地图构建时的精度以及时效性两个方面的提高。在基于高精度点云地图的点云定位方面,提出了基于先验信息融合的定位算法框架,并根据该框架,提出了基于先验信息融合改进的粒子滤波定位算法,提高了定位精度。具体研究工作如下:(1)针对点云地图构建时点云数据量大、噪声多的问题,本文从道路点云整体结构上出发,提出融合位置信息的道路主干提取算法。该算法利用车辆位置信息作为道路主干点云的参考点,提取与参考点距离较近的道路点云的主干部分,减少了噪声点云数量。进一步,将融合位置信息的道路主干提取算法与ICP算法进行结合,提高了ICP算法在点云中的配准精度和效率。而且,研究基于惯性导航系统的点云地图构建流程,通过改进的ICP配准算法,实现了高精度点云地图的构建。(2)针对基于粒子滤波的点云定位算法中存在噪声干扰以及采集数据与地图之间不一致,导致定位精度差的问题,提出了一种基于先验信息融合的定位算法框架。该框架考虑了当前采集的点云数据与点云地图中车辆真实位置的地图数据相似的先验信息,并结合中间参数优化定位算法,从而改进基于粒子滤波的点云定位算法,解决因障碍物遮挡、动态噪声等导致定位精度降低的噪声干扰以及采集数据与地图之间不一致的问题。另外,根据上述框架,提出一种基于粒子漂移的改进粒子滤波定位算法。该算法通过粒子集,融合了粒子集向真实位置附近粒子聚拢的先验信息,利用最小二乘算法以及模拟退火思想,改进了粒子滤波算法的更新步骤,从而提高定位精度及鲁棒性。
其他文献
机电设备运维通过一系列方法监控机电设备的运行状态,并利用各类手段对其进行维护,是机电设备提供各类服务的基础保障。传统的机电设备运维面向特定设备组成的复杂系统,高度依赖人工操作和专家经验,难以有效地管理。利用智能运维(Artificial Intelligence for IT Operations,AIOps)平台接入机电设备大数据,通过分布式存储、并行化计算和机器学习等技术进一步保存和处理,提高
随着人们生活水平的提高,人们对旅游的需求日益增加。面对海量的互联网信息,传统的搜索引擎在景点推荐方面往往无法满足用户的个性化需求,用户通常需要花费大量时间筛选景点信息。个性化景点推荐作为智慧旅游城市和位置服务的重要课题之一,如何为用户做出精准推荐,提供个性化服务,提高用户满意度显得尤为重要。为此,个性化景点推荐系统备受关注,已经成为学术界和商业界研究的热点之一。由于知识图谱有效地解决了项目冷启动和
目标检测一直是计算机视觉领域中的热门研究方向,其目的是定位图像中的目标并进行分类。目标检测在智能监控、人脸识别、无人驾驶等诸多领域都存在着广泛的应用,特别是应用在智能安防场景能保障社会公共安全,维护社会的稳定,深刻影响着人们的生活,因此目标检测的持续研究显得尤为重要。迄今为止虽然出现了许多出色的目标检测算法,但有些算法检测速度较慢,无法跟上(1)提出基于沙漏结构的实时目标检测算法,继承了单阶段目标
大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术能充分挖掘空间自由度进行空间复用传输,提高频谱效率,并对能量效率实现量级提升,因此成为第五代移动通信(the 5th Generation mobile commnication,5G)的关键性技术之一。但在大规模MIMO系统中,由于相干时间内的正交导频序列有限,导频不可避免的在相邻小区被复用,导致了导
随着物联网技术和通信技术的发展,相应的软硬件设施呈现指数级增长,人们越来越习惯于网络服务、应用软件、网站应用等平台带来的生活便利,在网络中的交互变得越来越频繁。但是网络中存在的安全隐患却时刻威胁着人们的信息安全。虽然人们为了保护网络安全提出了各种资源许可、加密或者身份认证等保护机制,但是攻击者总能通过非法的手段破坏网络系统,获取用户的重要信息。因此异常网络流量检测作为一种附加的防护手段是十分必要的
电动扬声器是一种直接可以把电能转化成为声音的器件,自改革开放以来,中国的电声行业突飞猛进,而电动扬声器在该行业占有重要地位,同样也取得了不错的成就,但在扬声器的出厂品质管理和质量监督方面依旧不如国外的某些品牌扬声器制造商。目前扬声器的检测主要依赖于人工操作系统和半自动化系统,因此有必要向全自动化、智能化上发展,从而提高扬声器的品质监管水平,增强该类企业的核心竞争力。针对上述存在的问题,本文设计出了
随着物联网的快速发展,无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)作为物联网的核心技术,也随之越来越大规模化。覆盖不仅反映了被监测区域的好坏,而且还是衡量WSN服务质量最重要的度量之一。WSN的服务质量和生命周期会随着覆盖空洞的增加而急剧下降,特别是在大规模WSN(Large-Scale WSN,LS-WSN)中,数以千计的传感器节点随机部署于广阔的区域,以及大量感知数
心房颤动(简称房颤)在心律失常疾病里发生频率较高,其虽不属于致死性疾病,但易引发患者心悸、头晕等不适症状,严重时将引起心力衰竭、心肌梗死等症状,威胁人们生命健康。目前,国内外对于房颤监测与识别的研究主要是基于心电图(Electrocardiography,ECG)方法。由于心电信号采集仪器具有操作困难、不便携带、成本高等局限性,本文提出通过光电容积脉搏波描记法(Photoplethysmograp
GaN作为第三代半导体材料的代表,其宽带隙、热稳定及有着良好的物理化学性质的特点使其成为半导体工业的理想材料。GaN基器件在生产生活中有着广泛的应用,相关的科研工作也在持续开展,但大部分器件都是建立在异质外延的基础上进行的。异质外延会导致衬底同器件结构间产生晶格失配、热胀系数失配等一系列问题,进而影响器件性能的提升。采用同质外延技术在GaN单晶衬底上制备GaN基器件是实现高性能器件的根本方案。助熔
钢板弹簧是载货汽车悬架系统中重要的传力与弹性元件,其性能对载货汽车平顺性有着重要影响。由于簧片之间存在非线性接触摩擦,目前尚未见精度能满足工程需求的钢板弹簧刚度、阻尼建模方法。本文主要对钢板弹簧精细化建模方法及其参数对整车平顺性的影响进行研究,论文的主要完成的工作如下:1.首先介绍了钢板弹簧建模的研究现状及目前常用的钢板弹簧建模方法,分别用离散梁(Beam)与有限元法建立了板簧模型,并初步分析了其