《雷射與視覺結合的複雜環境6D同步定位與地圖創建研究》是依託北京航空航天大學，由胡少興擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：雷射與視覺結合的複雜環境6D同步定位與地圖創建研究
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：胡少興
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
同步定位與地圖創建（Simultaneous Localization And Mapping-SLAM）主要解決定位出現誤差，地圖精度不高，或者定位和地圖均未知的情況下，地圖創建與導航定位問題，是計算機視覺、測繪、遙感等領域多年來一直研究的核心科學問題，在智慧型交通、搜尋救援、應急減災、月球火星探測、井下隧道監測等方面套用廣泛。課題面向複雜環境和實際套用，結合雷射與視覺，實時感知和解譯三維環境，實現6D同步定位、導航與地圖創建，生成連續一致的三維語義環境模型。通過重點研究1、雷射數據與圖像數據交叉整合；2、三維環境的實時感知與解譯；3、實時連續的數據協同與定位；4、連續一致的三維語意地圖創建與重新定位等四方面重點內容，構成一個完整的基於雷射與視覺的複雜環境6DSLAM的理論和方法框架，並形成自主智慧財產權的相應軟體。
結題摘要
同步定位與地圖創建主要解決定位出現誤差，地圖精度不高，或者定位和地圖均未知的地圖創建與定位問題，是計算機視覺、測繪、遙感等領域直研究的核心科學問題。課題面向複雜環境和實際套用，結合雷射與視覺，實現6D同步定位與地圖創建。主要研究內容包括：1、研究面向6DSLAM套用的雷射數據與圖像數據交叉整合方法；2、研究面向6DSLAM套用的三維環境的實時感知與解譯；3、研究基於雷射與視覺的實時連續數據協同與定位；4、研究複雜動態環境中連續一致的三維語意地圖創建與重新定位。在項目執行期間，根據任務書要求，項目取得了多項創新性研究成果：1、自主開發出“輕小型低成本自主移動地圖構建系統（ASQ-6DMap）”，完成了從基礎理論研究到適用新系統研發的飛躍；2、通過多感測器協同作業與控制、傾角儀和編碼器的組合定位、多感測器時間軟同步、多感測器數據實時融合模型、多感測器協同作業的誤差傳播模型、EKF-SLAM的數據協同與定位方法、數據融合的全局誤差校正方法、移動地圖構建系統視準軸誤差自標定、面向對象的地面雷射點雲分類、雷射數據與圖像數據自動交叉配準、立體視覺漸進式地圖構建等算法的創新性研究，形成了“雷射與視覺結合的複雜環境6D同步定位與地圖創建”完整的方法體系，有效地解決了無GPS輔助的同步定位與地圖構建問題，並開發了相應的系統控制與數據處理軟體；3、拓展了ASQ-6DMap自主移動地圖構建系統功能，可同步獲取雷射、高光譜、多光譜數據，可支持機載、車載和船載，拓寬了項目研究成果的套用範圍，可廣泛用於環境監測、防災減災、城市管理、預警探測、維穩反恐等眾多領域；4、通過項目科研成果在國家重大行業中的套用，創造性研發出超長時連續監測新技術、無人值守遠程操控與遠程定期維護新技術，首次研發出小型化、遠距離、全天時、無人值守三維雷射壩面形變監測系統，拓展了三維雷射掃描技術的套用範圍。項目完成了從系列化的理論研究成果到適用性新技術新系統自主研發的飛躍，並不斷完善與拓展功能，擴大成果的套用範圍。通過成果在國家重大行業中的套用，進一步凝練技術，開展創新研究，使研究成果為實際套用服務。項目達到了預期目標，超額完成計畫，相關研究成果已經通過專家鑑定，獲得了2013年北京市科技進步三等獎。
