机床与液压

作者：吴广卓，颜俊杰，朱建阳，蔡芸，蒋林，钟世杰

单位：武汉科技大学，冶金装备及其控制教育部重点实验室；武汉科技大学，冶金装备及其控制教育部重点实验室；武汉科技大学，冶金装备及其控制教育部重点实验室；武汉科技大学机器人与智能系统研究院；武汉科技大学，冶金装备及其控制教育部重点实验室；武汉科技大学机器人与智能系统研究院；武汉科技大学，冶金装备及其控制教育部重点实验室；武汉科技大学机器人与智能系统研究院；武汉科技大学，冶金装备及其控制教育部重点实验室

关键词：移动机器人;激光点云;图像熵;闭环检测;旋转不变性

基金：国家重点研发计划项目(2019YFB1310000)

闭环检测是移动机器人同步定位与建图过程中的重要组成部分。针对现有SLAM算法难以处理反向闭环检测，以及闭环检测准确率有所欠缺的问题，提出一种基于图像熵的激光点云闭环检测算法。利用激光点云可以转化为像素矩阵的特性，提取点云的高度、强度与层次信息3种特征，根据图像熵加权融合为全局描述符，再利用图像熵将全局描述符编码为拥有旋转不变性的哈希码，通过三阶段相似度匹配寻找闭环匹配帧，再对匹配帧进行旋转补偿，构建回环位姿约束，使机器人以任意方向重访历史地点时，均能准确构建回环位姿约束。最后，为了验证所提算法的有效性，在KITTI数据集和真实环境中进行实验验证。结果表明：该算法不仅提高了闭环检测的准确率与召回率，而且在处理反向和交叉闭环检测的能力上展现了显著的提升。在KITTI数据集的测试中，该算法的最大 F1评分和EP值较现有先进算法至少提高了9.7%和17.0%。

来源：2025年第17期

《机床与液压》期刊编辑部

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