BIM-SLAM: Integrating BIM Models in Multi-session SLAM for Lifelong Mapping using 3D LiDAR

本文指出，虽然3D LiDAR传感器技术日益先进且价格更加便宜，但建筑、工程和建设（AEC）行业数字化的发展使得大部分建筑环境的3D建筑信息模型（BIM模型）现在都可以使用。这两个事实引发了一个问题，即3D模型如何支持室内GPS缺失环境下的3D LiDAR长期SLAM。本文提出了一种方法，利用BIM模型创建室内环境的更新地图，并使用连续的LiDAR测量数据。首先，从BIM模型生成会话数据（基于姿态图的地图和描述符）。然后，使用多会话锚定将实际世界数据与模型的会话数据对齐，同时最小化实际世界数据上的漂移。最后，识别出BIM模型中不存在的新元素，将其分组并重构成表面表示，以便在BIM模型旁更好地进行可视化。该框架能够创建与BIM模型对齐的一致地图，不需要机器人的初始姿态的先验知识，也不需要在地图内部。

如何利用BIM模型支持室内3D LiDAR长期SLAM？

使用BIM模型生成会话数据，然后将实际测量数据与会话数据对齐，最后识别和重建BIM模型中不存在的新元素，从而创建与BIM模型对齐的一致地图。

论文提出了一种框架，可以在不需要先前机器人初始姿态的情况下创建与BIM模型对齐的一致地图。实验结果表明，该框架可以有效地提高地图的一致性和完整性。

近期相关研究包括：1.基于BIM模型的室内导航系统；2.利用LiDAR数据生成室内场景的方法。