利用激光构建二维地图的方法及应用

龙源期刊网利用激光构建二维地图的方法及应用作者：冯洪润常浩来源：《电子技术与软件工程》2016年第10期摘要随着科学技术的日新月异，我国在二维地图构建技术方面也有了新的突破，尤其是激光的使用，进一步提高了二维地图构建的技术。目前，激光构建二维地图技术在卫星探测、激光传感器、机器人室内定位等领域都得到了广泛的推广与应用，但是，其存在的问题也不容小觑。为此，本文将针对我国的激光构建二维地图的方法与应用进行详细的分析，并对其存在的问题提出具体的解决措施。【关键词】激光地图构建方法应用探究分析目前，我国的激光技术越来越成熟，并成功的运用到地图构建中去，极大的提高了地图构建的准确性与有效性。而且激光构建地图的技术还相对减小了自然环境对地图构建的影响与限制，使得二维地图的构建更容易实现。但是如何进一步完善激光技术、推广应用二维地图构建方法还有待进一步的研究。1激光构建二维地图的方法及应用现状二维地图是指平面地图，具有节约网络资源，运行较快的特点。传统的二维地图构建效率低，精准度差。随着科学技术的日新月异，激光技术逐渐成熟，并成功的应用到地图构建当中，通过激光传感器对地质地形环境进行激光数据特征提取与激光数据点集匹配，实现激光二维地图的创建。目前，我国激光构建二维地图的技术有了进一步的提高，并且受到卫星探测器、机器人实验室等领域的青睐，其中基于激光传感器的机器人构建地图方法最为普遍。但是，不能否认，我国的激光构建二维地图的技术与西方发达国家相比依然存在巨大的差距。比如在激光传感器对数据的处理、激光测距仪、激光扫描环境数据、激光雷达数据的坐标转换等技术与方法都有待改进。此外，我国激光构建二维地图的研究力度不够，比如在资金的投入、人才的培养、国际学术的研讨等环节还有待加强。由此可见，我国在利用激光构建二维地图的方法及应用方面依然任重而道远。2激光构建二维地图的具体方法及应用2.1激光测距仪激光测距仪采用TOF（TimeOfFlight）原理，是一种高解析度、高精准度的外部传感器，具有较高的分辨率，并且采样的周期较短，测量误差较小，这也是当前机器人自动测量的主要途径之一。激光测距仪在二维平面内进行扫描，速度快、结构单一、数据点密集精确，有效性高，能够及时完成对墙角、门窗等高级特征的数据提取，在激光二维地图构建过程中至关重要。龙源期刊网激光传感器激光传感器主要用于对测量数据的处理，但是从激光传感器读出的数据对于分析带有直线、圆边特征的门窗、垃圾桶等实物环境的效果并不是很理想。因为激光传感器在进行读出数据的时候不仅自身存在一定的误差，而且操作人员的操作方式或者机动程序的准误也会产生相应的误差。所以，我国在激光传感器的研发上还需要不断的深入。2.3激光扫描仪激光扫描仪主要用于扫描环境数据，主要针对特殊环境，比如存在块状障碍物、桌椅、纸板、门窗等。并且激光扫描仪有利于获取不确定性的信息，从而可以提高地图创建的准确性与精准度。目前激光扫面仪在二维地图的构建中的运用极为普遍，在构图环节中也处于关键环节。2.4激光雷达器激光雷达器（LIDAR）作为传感器的一种，具有体积小、工作便捷的特点，是当前激光探测与测距的主要方法。激光雷达可以快速的提取环境数据，受自然环境的束缚较小，可以突破自然极限。激光雷达通过数据采集可以高效的为二维地图的构建提供可靠的数据，并且具有较强的实效性，在当前的二维地图构建中十分普遍。3激光构建二维地图存在的问题及措施3.1特殊环境的制约目前我国在二维地图构建中虽然已经引入了激光技术，但是难以摆脱特殊环境的制约。比如障碍物会影响激光扫描的结果、电磁感应会影响激光雷达获取数据的质量等等问题，严重的影响了二维地图构建所需数据的精准度。因此，我国还应该积极借鉴国外先进的二维地图构建方法，并且不断地加大技术研发资金的投入力度，积极参加国际合作，从而进一步提高激光构建二维地图的技术。3.2工作人员的素质我国在激光构建二维地图中工作人员的素质亟待提高。因为在激光传感器等仪器运行时，除了自身造成的误差之外，工作人员操作不得当也是数据出现误差的重要原因。因此，我国应该进一步提高激光构建二维地图中工作人员的综合素质。比如建立健全员工的培训与考核体系，增加实践互动环节，从而提高工作人员处理突发现状的能力，进一步保障数据采集的质量。3.3健全构图的方式龙源期刊网目前我国二维地图的构图方法还不够科学，获取数据的程序也存在着不合理之处。因此，我国应该建立健全激光构建二维地图的方法，采用西方先进的构图理念与模式，并结合传统的二维地图构建法，去其糟粕、取其精华，从而建立一套科学合理的构建激光二维地图的方法，进一步提高我国构图的质量。4综上所述通过上文，我们可以了解到近年来我国的二维地图构建技术有了新的突破，尤其是激光技术的引入，极大的提高了二维地图构图的质量。但是不能否认，我国在激光构建二维地图方面依然存在诸多问题亟待解决，比如激光技术水平、工作人员综合素质、构建二维地图的方法与模式等等都有待进一步的完善与提高。因此，我国应该积极借鉴国外先进的构图技术，努力提高工作人员的综合素质，并不断完善构图的模式与理念，从而保障我国二维地图构建的质量。参考文献[1]王灿.基于激光雷达的运动目标跟踪和地图构建技术研究[D].中国科学技术大学，2013.[2]孙作雷.大规模不规则环境中的移动机器人定位与地图构建[D].上海交通大学，2010.[3]陶荣华，陈晓露，陈标.基于IDL的二维海洋遥感数据地图化的实现方法[J].激光杂志，2013（02）.[4]赵聃敏.基于二维地图的变电站巡检机器人定位方法研究[D].重庆大学，2013.作者简介冯洪润（1969-），男，河北省邯郸市人。工程硕士。现为国网河北省电力公司检修分公司高级工程师。长期从事电力设备运行、检修管理工作。常浩（1980-），男，回族，河北省保定市人。大学本科学历。现为国网河北省电力公司检修分公司工程师。研究方向为电力系统自动化。作者单位国网河北省电力公司检修分公司河北省石家庄市050000龙源期刊网