雙旋軸激光掃描儀檢視原始碼討論檢視歷史

雙旋軸激光掃描儀技術團隊由北京工業大學和清華大學的教授、博導組成，多名博士碩士聯合研發，充分發揮跨院校、多學科的交叉互補優勢，具有雄厚的科研實力。

技術團隊簡介

賈克斌，博士，教授，博士生導師，主要研究方向為多媒體信息處理技術，國務院政府特殊津貼獲得者。兼任中國自動化學會理事、中國自動化學會智能建築與樓宇自動化專業委員會主任委員、中國電子教育學會研究生教育分會常務理事、國際期刊JIHMSP副主編。主持國家「973」項目、國家自然科學基金重點項目、國家科技支撐項目、國家重大科技專項各1項，主持國家基金面上項目4項、北京市自然科學基金項目4項(其中重點項目3項)，主持國家教育部、北京市科學技術委員會、國家軍工等重點項目共計20餘項。

王子羲，博士，清華大學機械工程系副研究員，博士生導師。先後參加多項863、奧運攻關項目的研究工作，作為技術負責人完成了十一五科技支撐計劃課題「遠洋船舶壓載水物理淨化處理技術」，主持參加多項國家重大專項、自然基金、航空基金等課題。

王志舉，北京工業大學碩士研究生，曾獲5項國家級科技獎項，包括全國大學生先進制圖技術全國一等獎、機械產品數字化設計大賽全國一等獎等。曾任中央軍委總後勤部基於無人機XXX裝備招標比測三維重建技術顧問，曾任XX型號軍用車輛底盤高精度重建及通過性分析項目負責人。獲得第七屆中國國際「互聯網+」創新創業大賽國家金獎，第三屆首都高校大學生創新創業大賽冠軍。曾任北工大機電學院第三十屆學生會主席，北工大第十六屆研究生會主席。

技術介紹

本項目提出的雙旋軸激光掃描儀（如圖2-2）能夠將激光雷達數據與電機編碼器的旋轉數據進行融合，以雙自由度的方式進行旋轉，從而極大提高掃描速率和地圖構建速率。實現每秒投射30000點，最大測程100m，相對精度1.5~3cm。其核心器件實現全國產化，具有大範圍、動態掃描、超廣角等特點，同時開發了相關配套軟件，能夠實現多載具多環境下的適配。打破了國外在高性能三維激光掃描市場的壟斷。

一、基於雙旋轉激光掃描儀的多地形移動定位與三維重建方案

（1）系統技術框架

SLAM(同步定位與建圖)技術是當今的研究熱門，SLAM問題可以描述為: 激光掃描儀在未知環境中從一個未知位置開始進行掃描,在移動過程中根據位置和地圖進行自身定位，同時在自身定位的基礎上建造增量式地圖，實現激光掃描儀的自主定位和導航。與傳統方式相比，SLAM技術可以讓設備在陌生環境中完成自主定位並建立周邊環境地圖。而以三維激光為主的SLAM由於激光能夠獲取精確的距離信息且數據密集性，在三維重建方面有着很大的應用價值，激光SLAM的整體框架如圖1所示。

整體激光SLAM 流程分為以下幾步：

傳感器信息讀取：在激光SLAM 中主要為激光點雲信息的讀取和預處理。如果在移動平台中，還可能有碼盤、慣性傳感器等信息的讀取和同步。

前端里程計：里程計任務是估算相鄰間時間點的運動，以及局部地圖的樣子。

後端優化（Optimization）：後端接受不同時刻前端里程計測量的位姿，以及迴環檢測的信息，對它們進行優化，得到全局一致的軌跡和地圖。

迴環檢測（Loop Closing）：迴環檢測判斷移動平台是否曾經到達過先前的位置。如果檢測到迴環，它會把信息提供給後端進行處理。

建圖（Mapping）：它根據估計的軌跡，建立與任務要求對應的地圖。

本團隊擬利用自主研發的高性能雙旋轉激光掃描儀實現多地形的高效三維地圖構建與實時定位。同時融合激光雷達+多傳感器系統和SLAM過程的特點，全面提升地圖構建與傳輸的可靠性、準確性和流暢性。