Chapter7-基于已知位姿的建图方法

Chapter7-基于已知位姿的建图方法



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地图分类

尺度地图(栅格地图)
拓扑地图
语义地图

覆盖栅格建图算法

  • 栅格地图的特征点
    把环境分成一个个小栅格
    每个栅格有两种状态:占用、空闲(去除一些小的通行区域)
    非参模型
    随着地图增大,内存暴增
    天然区分可通行区域,适合进行轨迹规划

  • 构建栅格地图
    给定机器人位姿和传感器的观测数据(主要指激光雷达)data={x1,z1,x2,z2,…xn,zn}
    估计出最可能的地图(极大似然估计)

  • 假设
    栅格地图中的栅格是一二元随机变量
    1为占用,0为空闲,0.5表示不知道
    建图过程中,环境不会发生改变
    每一个栅格都是独立的
    地图估计问题=对每个栅格的估计的乘
    估计环境的地图只需要对每一个栅格进行估计即可

  • 地图估计
    我不ok

  • 流程
    算法对某一个栅格进行操作的时候只有加法操作,有很高的更新速度
    更新时需要知道传感器的逆测量模型

  • 激光雷达的逆观测模型
    经过的栅格都为Free
    击中的栅格为Occupied
    其余栅格为Unknow
    先算出来都通过了什么栅格,击中了那些栅格,…

计数建图算法

  • 对每个栅格统计两个量,栅格被激光束通过的次数misses(i),被激光束击中的次数hits(i)
    当hits(i)/[misses(i)+hits(i)]超过阈值则认为栅格为Occupied,否则为Free
    hits(i)/[misses(i)+hits(i)]表示栅格的极大似然估计
  • 地图估计
    地图的极大似然估计的等价、化简

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