SLAM实景建模技术
一、SLAM简介
三维建模技术来源已久、方法多样，包括传统人工建模、计算机批量规则建模、三维激光点云建模、倾斜摄影技术建模等，室内建模通常以基于测绘数据人工建模为主，SLAM技术作为拥有精确、高效、逼真的建模特点技术手段，近年来被广泛使用。
目前用在SLAM上的Sensor主要分两大类，激光雷达和摄像头。用于实景三维建模的SLAM设备主要选择以激光雷达作为传感器。下图列举了一些常见的雷达和各种深度摄像头。激光雷达有单线多线之分，角分辨率及精度也各有千秋。SICK、velodyne、Hokuyo以及国内的北醒光学、Slamtech是比较有名的激光雷达厂商，他们可以作为SLAM的一种输入形式。
典型SLAM主要由前端里程计、后端非线性优化、回环检测、建图四个模块构成。前端里程计(Front End Odometry)主要计算相邻时间内传感器运动关系，从而解算运动轨迹。基于视觉传感器的前端里程计算法采用直接法或特征点法获得相邻两帧图像间的运动关系，文献[5-8]对视觉SLAM进行了较全面的综述；基于激光传感器的前端里程计采用迭代最近点（iterative closest point，ICP）及其变种算法估算传感器相邻
时间的增量运动。后端优化（optimization）是对初始计算结果进行优化获得最优解生成统一轨迹和地图。回环检测（loop closure detection）主要解决随着时间增加误差积累问题，搭载传感器的平台在移动一段时间后又回到起点或者到达之前经过的某点，进行误差检测和改正。建图（mapping）实质是运动过程对环境的描述，所构建地图形式分为度量地图和拓扑地图。度量地图分为稀疏地图和稠密地图，稀疏地图对环境进行了一定的抽象表达，不能表达周围环境所有信息，通常用于快速定位与导航，具有较快的计算能力；稠密地图分为二维（2D）和三维（3D），2D稠密地图由一定分辨率的小格子组成，3D稠密地图则由一定分辨率的方块或3D点云构成，主要用于三维重建。拓扑地图由节点和边两种元素组成，主要表达地图元素之间的连通性。
3d地图实景地图二、SLAM实景建模的优势和缺点
1、快速
2、精确
3、建模场景逼真
SLAM技术目前使用仍不广泛，设备及后处理软件处于被垄断的状态，导致SLAM设备及单位数据生产价格昂贵。
三、案例
某地下停车场，面积约15000平方米，使用基于3D SLAM激光背包步行采集数据，共用时20分钟进行数据采集。
主体结构：
行进路线：
室内场景：