使用可穿戴背包系统创建3D室内地图

在紧急情况下，急救人员需要随时获得有关建筑物内部的最新信息。UT研究员SamerKaram开发了一种可穿戴测绘系统(ITC-Backpack)，可以在短短几分钟内绘制建筑物内部的地图。

许多大型公共建筑要准确绘制地图可能会变得非常复杂。平面图(2D地图)仅代表重要信息，在复杂的建筑物中可能会变得混乱。它们通常难以快速阅读。更糟糕的是，在每次重建或翻新过程之后，这些地图都已过时。在紧急情况下，一目了然地了解当前情况很重要。室内3D地图可以成为解决方案。

传播提高了人们对3D室内地图重要性的认识。室内空间的数字地图有助于确保社交距离、虚拟旅游和房地产决策，而无需亲自出现。

3D室内映射

传统的测绘方法依赖于静态设备，例如地面激光扫描仪，这需要很长时间并且可能变得昂贵。他们需要在许多不同的位置设置设备，因此，准确的3D扫描可能需要数小时。对于他的博士学位UT研究员SamerKaram开发了ITC-Backpack，这是一种可穿戴移动测绘系统，可以快速、高细节地将建筑内部数字化。

ITC背包

该系统由三个二维光探测和测距(LIDAR)扫描仪和一个惯性测量单元(IMU)组成。LIDAR扫描仪提供激光点。“他们在周围的墙壁、天花板和地板上记录点，”Karam解释说。IMU测量背包随时间推移的加速度和角速度。该数据用于估计姿势变化。由于全球导航卫星系统(GNSS)不在建筑物内工作，因此ITC-backpack采用在Karam研究轨迹期间开发的同步定位和映射(SLAM)算法。“这是基于LIDAR-IMU的SLAM，它依赖于室内建筑环境中的平面结构，”他解释说。

闭环

从这些2D数据点创建3D地图被证明是困难的。“传感器噪声、姿态估计错误和一些建筑物的复杂性会在一段时间后导致漂移，”Karam说，“当我在ITC大楼的一楼走来走去并回到起点时，系统复制了走廊的墙壁有一些漂移。为了解决这个问题，我开发了一种特殊的闭环技术，使背包系统识别以前访问过的地方并纠正漂移。”

测试系统

该背包在多种复杂程度不同的公共室内环境中进行了测试。Karam在德国布伦瑞克大学的大地测量学和摄影测量研究所大楼、Haaksbergen的消防队大楼和荷兰Twente大学的几座大楼中测试了ITC-Backpack。“我什至在主持我的博士论文答辩的大厅里验证了这个系统，”Karam说。

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