买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：中国科学院空天信息创新研究院

摘要：本发明涉及一种未知区域二氧化碳浓度场重建方法，该方法基于TDLAS和SLAM算法，包括：进行移动平台路径规划，移动平台按照规划路径行驶并扫描未知室内环境信息，规划路径使得激光雷达和TDLAS遥测装置能够覆盖全部的室内区域；利用SLAM算法，获取激光雷达点云数据产生二维栅格化平面地图即栅格地图，实现室内空间的扫描建图；获取移动平台轨迹和姿态信息数据，将移动平台轨迹和姿态信息数据与TDLAS激光数据同步，并得到TDLAS激光数据的发射起点坐标及角度；使用改进的投影系数计算方法，得到每条激光的投影系数；迭代运算得到二氧化碳的二维浓度分布图。用少量简单的设备实现大范围未知区域的二氧化碳浓度场重建。

主权项：1.一种未知区域二氧化碳浓度场重建方法，该方法基于TDLAS和SLAM算法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，进行移动平台路径规划，移动平台按照规划路径行驶并扫描未知室内环境信息，规划路径使得激光雷达和TDLAS遥测装置能够覆盖全部的室内区域；步骤2，利用SLAM算法，获取激光雷达点云数据并产生二维栅格化平面地图即栅格地图，实现室内空间的扫描建图；步骤3，获取移动平台轨迹和姿态信息数据，将移动平台轨迹和姿态信息数据与TDLAS遥测装置的激光数据同步，并得到TDLAS遥测装置的激光数据的发射起点坐标及角度；步骤4，使用改进的投影系数计算方法，得到每条激光的投影系数，具体过程如下：步骤4.1读取栅格地图数据；步骤4.2读取TDLAS遥测装置的激光序列数据，计算得到每条激光的起始栅格坐标；步骤4.3逐个计算每一条激光的投影系数向量，向量中的每一个元素包含穿过栅格的坐标值和其投影长度；步骤5，迭代运算得到二氧化碳的二维浓度分布图；步骤2中获取二维栅格化平面地图的过程如下：通过激光雷达扫描得到二维的激光点云数据之后，使用SLAM算法，将二维的激光点云数据结合占据概率栅格地图方法，得到栅格化后的二维平面地图，地图中每个栅格的边长为5cm，在栅格化后的二维平面地图中，像素值为1表示空旷无障碍物，代表激光光线可穿过，否则表示存在障碍物；步骤4中，更具体的改进的投影系数计算方法过程如下：步骤4.1读取栅格地图数据；首先读取pgm格式的栅格地图文件，包括栅格的分辨率、栅格地图的高度和宽度、每个栅格的占据状态；根据读取到的高度和宽度，初始化一个相同大小的矩阵，并根据占据状态对其中的每个元素赋值；步骤4.2读取激光数据序列，计算得到每条激光的起始栅格坐标；读取激光数据序列时，将激光数据的时间信息采用插值的方法插入到移动平台轨迹数据序列中，并由对应的时间差，来估算出激光发射时对应的坐标和角度；设激光数据时间为t，匹配在移动平台轨迹数据中的时刻和时刻之间，时刻对应坐标为，时刻对应坐标，则此时激光数据对应的发射起点坐标为： ；得到激光的起点坐标之后，根据步骤4.1中的读取到的分辨率resolution，即每个栅格的边长，得到当前激光的起始栅格坐标（i,j）： ；步骤4.3逐个计算每一条激光的投影系数向量，向量中的每一个元素包含穿过栅格的坐标值和其投影长度。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院空天信息创新研究院 一种未知区域二氧化碳浓度场重建方法