查看“Detour激光SLAM算法详解”的源代码

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== 概述 / Overview ==
Detour 的激光 SLAM 是 MDCS 中最常用的主定位源：在仓库 / 工厂场景下，2D 激光雷达 ≥ 270° 视场扫到墙 / 立柱 / 货架轮廓，配合 IMU + 轮编里程计做紧耦合，构建 ''占用栅格 + 位姿图'' 地图，运行时做 ''扫描匹配 + 全局重定位''。

Detour's laser SLAM is the most-used primary localisation source in MDCS. In warehouse / factory scenes a ≥ 270° FOV 2D lidar scans walls / pillars / rack outlines; with tight-coupled IMU + wheel odometry it builds an ''occupancy grid + pose graph'' and at runtime runs ''scan matching + global re-localisation''.

详见 [[Special:MyLanguage/具有高鲁棒性的激光SLAM算法|具有高鲁棒性的激光 SLAM 算法]] 中关于鲁棒性技巧的展开。
See [[Special:MyLanguage/具有高鲁棒性的激光SLAM算法|robust-laser-SLAM]] for the robustness toolbox.

== 算法栈 / Algorithm stack ==
{| class="wikitable"
! 阶段 / Stage !! 算法 / Algorithm !! 输入 / Input !! 输出 / Output
|-
| 建图 / Mapping || GraphSLAM + 多分辨率 ICP 闭环 || 录制的雷达 + IMU + 里程计序列 || 占用栅格 + 位姿图 (.map)
|-
| 重定位 / Re-localisation || 多分辨率分支限界 || 当前一帧雷达 + 粗位姿先验 || 6-DoF 位姿（含协方差）
|-
| 跟踪 / Tracking || 高斯-牛顿扫描匹配 || 当前帧 + 上一帧位姿 || 增量位姿
|-
| 反光板模式 / Reflector mode || 反光板高强度过滤 + 几何匹配 || 当前帧 ''反光板点''的子集 + 反光板地图 || 高精度位姿（< 5 mm / 0.1°）
|}

== 构图流程 / Mapping pipeline ==
# '''数据录制 / Record''': 在场地中匀速、覆盖全部走廊地推 AGV / 推车，录制激光 + IMU + 里程计同步流。
# '''粗轨迹 / Coarse trajectory''': 用扫描匹配 + 里程计积分得粗轨迹。
# '''闭环检测 / Loop closure''': 多分辨率分支限界寻找回环候选；通过几何一致性筛选。
# '''位姿图优化 / Pose-graph optimisation''': g2o / Ceres 优化关键帧位姿。
# '''栅格化 / Rasterise''': 将所有关键帧的点云投影到全局栅格，生成可视化地图。
# '''编辑 / Edit''': 用 [[Special:MyLanguage/激光地图编辑指南|激光地图编辑指南]] 中的工具人工修正动态障碍、空洞等。

# Record laser + IMU + odom synchronously at moderate speed covering all corridors.
# Get a coarse trajectory via scan matching + odometry integration.
# Loop-closure search with multi-res branch-and-bound.
# Pose-graph optimisation (g2o / Ceres).
# Rasterise to a global occupancy grid.
# Manually edit to remove dynamic / artifacts.

== 运行时跟踪 / Runtime tracking ==
* 每帧雷达进来 → 用上一帧的位姿做先验 → 扫描匹配（高斯-牛顿）求增量位姿。
* 协方差由 Hessian 求逆给出；置信度低时 TightCoupler 自动降权。
* 当 IMU 里程计 + 激光观测出现 > 阈值偏差 → 触发"局部丢失"，进入 ''局部重定位''（小搜索半径）。
* 局部重定位失败超过 N 秒 → 全局重定位（用 [[Special:MyLanguage/激光SLAM建图|地图]] 全局搜索）。

== 反光板模式 / Reflector mode ==
对极简洁、特征贫乏的场景（如纯白墙仓库），可以铺设 ''高反光板''作为人工地标。Detour 自动从激光帧中按 ''强度阈值''过滤出反光板点，做几何配对得到亚厘米级位姿。

For featureless environments (white-wall warehouses) deploy high-reflectivity panels as artificial landmarks. Detour filters them by intensity and matches geometrically for sub-cm pose.

* 反光板布局要求 ≥ 3 个 ''非共线'' 反光板可见。
* 强度阈值在 Detour 配置中调（雷达适配时 `ReflexRange` 已归一化）。
* 详见 [[Special:MyLanguage/使用手册 - 激光SLAM＋反光板建图手册|激光 SLAM + 反光板建图手册]]。

== 关键参数 / Key parameters ==
{| class="wikitable"
! 参数 / Param !! 含义 / Meaning !! 默认 / Default
|-
| `scanMatchMaxIter` || 扫描匹配最大迭代次数 || 30
|-
| `scanMatchInitRange` || 初始搜索半径 (m) || 0.5
|-
| `loopClosureScore` || 闭环最低分数 || 0.7
|-
| `relocBranchDepth` || 重定位分支限界深度 || 6
|-
| `relocCovThresh` || 重定位接受的最大协方差 || 0.01 m² / 0.001 rad²
|-
| `reflexMinIntensity` || 反光板最低强度 || 0.7 (归一化后)
|}

== 已知能力边界 / Known limits ==
* 长直走廊（特征沿一个方向变化弱）易沿 Y 漂移；用反光板或 [[Special:MyLanguage/地纹SLAM技术概述|地纹]] 互补。
* 强动态环境（大量行人 / 叉车）需要 ''动态过滤''或 SLAM 限速（建图时 ≤ 0.5 m/s）。
* 户外阳光直射会使部分点云缺失；用激光遮光罩或避免高峰时段。
* 极端反光（镜面、塑料蒙皮）导致虚假点；建图前现场预查。

详见 [[Special:MyLanguage/激光SLAM的能力边界|激光 SLAM 的能力边界]]。

== 相关页面 / See also ==
* [[Special:MyLanguage/激光SLAM建图|激光SLAM建图]]
* [[Special:MyLanguage/激光SLAM的能力边界|激光SLAM的能力边界]]
* [[Special:MyLanguage/激光地图编辑指南|激光地图编辑指南]]
* [[Special:MyLanguage/具有高鲁棒性的激光SLAM算法|具有高鲁棒性的激光SLAM算法]]
* [[Special:MyLanguage/Detour软件架构|Detour软件架构]]
* [[Special:MyLanguage/多定位源的自动综合|多定位源的自动综合]]

[[Category:技术报告]]