【儀表網 研發快訊】室內復雜場景的快速高精度重建在機器人定位與導航、建筑文檔數字化以及元宇宙等未來產業中發揮著重要作用。搭載激光雷達和全景相機的便攜式移動測量設備能夠快速捕獲現實場景的幾何結構和紋理信息，但在GPS拒止的室內環境中，由于缺乏全局一致的約束，在大尺度、多樓層場景的掃描中，易產生累計誤差，嚴重影響場景模型的精度。如何有效消除定位與建圖中的累計誤差，已成為該領域的核心難點問題。
中國科學院寧波材料技術與工程研究所計算機視覺團隊長期從事高精度室內外三維建模相關的技術研究工作，圍繞室內復雜場景的快速高精度建模開展了多項卓有成效的研究。近日，該團隊基于建筑物一致的縱向特征以及前沿的大規模非線性優化技術，開發出可實現室內多層建筑亞厘米級精度的建模算法。該方法在室內大規模場景下，連續運動估計的位移誤差小于1cm，旋轉誤差在0.5°以內，精度優于目前國內外提出的同類方法，如圖1。
此外，針對數據采集過程中因動態物體干擾易在重建點云中產生“ghost”偽影的問題，該團隊提出了一種結合場景體素化與時空狀態觀測的動態特征評估方法，提高了室內建模結果中動態物體移除的精度和速度，如圖2。在大量場景下的測試結果表明，該方法的F1分數穩定在0.9以上，相比于目前最先進的方法有著明顯的優勢。
上述工作分別以“IPAL: Infinite Planes as Lines for Consistent Mapping in Indoor Multifloor Environments”“FADOR: Fast and Accurate Dynamic Object Removal for Indoor Scenes”為題，發表在學術期刊IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement上(DOI: 10.1109/TIM.2024.3353846，DOI: 10.1109/TIM.2024.3427828)。寧波材料所與浙江工業大學合培碩士生金肖楓為第一作者，葛建飛高級工程師為通訊作者。該研究得到了寧波市科技創新2025重大項目(2023Z224、2022Z080)等的支持。
圖1 高精度建模算法對比
圖2 基于時空觀測的動態物體濾除算法
所有評論僅代表網友意見，與本站立場無關。