利用激光构建二维地图的方法及应用

文/冯洪润 常浩

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。

摘 要

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。

2.2 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

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.

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[3] 陶荣华，陈晓露，陈标. 基于IDL 的二维

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[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。现国网河北省电力公司检修分公司高

级工程师。研究方向为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