在长期地图维护中,整合新轨迹数据并优化多趟轨迹间的关系需要系统化的方法。以下是分阶段的技术方案设计:
一、新轨迹重定位(Relocalization)
- 前端粗匹配
特征鲁棒性增强
使用抗光照/季节变化的特征描述子(如SuperPoint、HesAffNet),或通过深度学习提取语义特征(如车道线、建筑轮廓)。
对动态物体进行掩码过滤(如通过语义分割剔除车辆、行人)。
多模态定位融合
结合GPS先验(若有)、IMU预积分和视觉/激光点云匹配(如ICP或NDT),通过卡尔曼滤波或因子图实现多传感器紧耦合。
分层检索策略
基于词袋模型(如DBoW3)快速筛选候选关键帧,再通过几何验证(RANSAC+PnP)计算6-DoF位姿。
- 不确定性建模
为匹配结果附加协方差矩阵,量化定位置信度(例如:低纹理区域的定位结果方差更大)。
二、多轨迹优化与对齐
- 跨轨迹数据关联
共视区域检测
通过词袋模型或子地图重叠检测(如OctoMap占用率对比)识别多轨迹的公共区域。
地标一致性约束
若使用语义地图,通过持久性地标(如交通标志、建筑角点)建立跨轨迹关联。
对动态地标(如临时路障)进行时间戳过滤或概率模型标记。
- 全局优化框架
分层位姿图优化
顶层:以子地图为节点,约束来