[发明专利]移动激光雷达slam制图装置及数据处理方法

说明书

本发明涉及一种移动激光雷达slam制图装置及数据处理方法，它包括卫星信号接收单元：用于接收卫星定位信号并分别与数据采集传感单元、IMU惯性测量单元和制图采集计算单元连接，实现定位及时间同步信息的传输；数据采集传感单元：用于捕捉某一时空区域下的影像信息，并将采集的影像信息发送给制图采集计算单元；IMU惯性测量单元：与制图采集计算单元连接将数据发送到制图采集计算单元，并获取卫星信号接收单元发送的精确GPS时间信息；制图采集计算单元：提供多种数据接口通过多线程方式获取所述数据采集传感单元的原始数据，实现多传感融合的slam制图。本发明能够实现模块化设计，提供高集成化的采集系统，方便携带、拆装以及维修和替换处理。

技术领域

本发明涉及一种激光雷达导航定位处理方法，尤其涉及一种移动激光雷达slam制图装置及数据处理方法。

背景技术

slam (Simultaneous Localization And Mapping)技术是指即时定位与地图构建，即通过处理传感器采集的周围环境数据，实时反馈当前运动系统在未知环境的位置并同时绘制运动系统的周围环境地图。随着激光雷达技术的发展，移动SLAM制图系统在林业、交通、矿道、建筑等领域已显现出广阔的应用前景。

虽然slam技术在很多场景都有应用，但是通过slam技术来实现多传感器采集的进行制图及其数据处理方面却很少有这方面的技术公开，而且如何将移动激光雷达系统中各个传感器稳定的融合在一起，同时保证便携易操控，采集数据稳定可靠，以实现slam制图装置的模块化是目前需要解决的问题。

申请号为201610799842.7的中国发明专利申请中公开了“一种针对大尺度环境的多机器人协同制图与定位的方法”，其包括基于视觉检测闭环的单机器人激光SLAM算法、多机器人位姿约束估计算法以及多机器人地图融合算法；其中，基于视觉检测闭环的单机器人激光SLAM算法利用视觉传感器来辅助激光传感器，实现更为稳定鲁棒性的SLAM算法。

申请号为201910378821.1的中国发明专利申请中公开了“基于SLAM步态IMU融合的室内人员自主定位方法”，其包括室内人员穿戴定位装置并将其启动，穿戴装置的人员在室内环境中自由移动，SLAM传感器将测得的数据传输给计算机，计算机使用SLAM算法对室内环境进行建图并对人员自身定位，同时，IMU元件将测得的数据传输给计算机，计算机通过基于步态的IMU定位算法计算人员的运动轨迹，再将融合SLAM定位结果与步态IMU定位结果进行人员定位，以对环境依赖小的步态IMU定位技术作为挑战性环境下的辅助定位手段，将两者融合起来的人员自主定位系统，不仅在正常环境中具备良好的导航定位性能，在火场等特殊室内环境中也具有较强的鲁棒性。

上述技术方案虽然都是基于SLAM技术的应用，但是其实现的技术方案并不能解决前述中提到的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种移动激光雷达slam制图装置及数据处理方法，基于移动激光雷达制图设备的模块化设计，可以在装置中灵活定制各类数据采集传感设备，便携方便的拆装设置，整体装置集成度高、稳定性好，故障率低，且模块易替换。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种移动激光雷达slam制图装置，包括卫星信号接收单元、数据采集传感单元、IMU惯性测量单元和制图采集计算单元：

卫星信号接收单元：用于接收卫星定位信号并分别与所述数据采集传感单元、IMU惯性测量单元和制图采集计算单元连接，实现定位及时间同步信息的传输；

数据采集传感单元：用于捕捉某一时空区域下的影像信息，并将采集的影像信息发送给所述制图采集计算单元；

IMU惯性测量单元：与所述制图采集计算单元连接将数据发送到所述制图采集计算单元，并获取所述卫星信号接收单元发送的精确GPS时间信息；