农业机械学报

作者：欧芳，苗中华，李楠，何创新，李云辉

单位：上海大学,上海大学,上海大学,上海大学,上海大学,

关键词：复杂果园场景;回环检测;密度二进制模式;同步定位建图

基金：上海市科技兴农项目（2020-02-08-00-09-F01466）

为减少果园机器人在定位与建图过程中产生的累积漂移误差，本文提出一种基于密度二进制模式（Density binary pattern，DBP）描述子的激光回环检测算法。算法将点云空间分割为二进制单元块，提取包含点云高度与密度信息的全局描述子DBP。针对复杂果园的大尺度、高度相似、非结构化特性，基于两阶段搜索算法实现高效回环检测。基于历史帧DBP的环因子检索K近邻候选帧，确认与当前帧DBP描述子最相似的候选帧为最终目标回环索引。在具有多个回环事件的复杂果园场景中，DBP-LeGO-LOAM算法轨迹的均方根误差与标准差分别为0.24m与0.09m，相对LeGO-LOAM中基于距离的回环检测算法分别减少81%与91%。实验证明，本文方法对多回环复杂果园环境具有更好的适应性，为提高果园机器人建图与定位精度提供了有效解决方案。

来源：2023年第5期

《农业机械学报》期刊编辑部

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