CDDT：用于加速定位的快速近似二维光线投射

定位是自主机器人的重要组成部分。一种成熟的定位方法将光线投射与粒子滤波相结合，导致计算昂贵的算法，难以在资源受限的移动机器人上运行。我们提出一种称为压缩方向距离变换（Compressed Directional Distance Transform, CDDT）的新型数据结构，用于加速二维占用栅格地图中的光线投射。我们的方法支持在线地图更新，并且对于固定尺寸地图具有近常数时间的光线投射性能，而其他方法表现出较差的最坏情况性能。我们的实验结果表明，所提出的算法近似于从三维光线投射解查找表读取的性能特征，同时所需内存和预计算少两个数量级。这导致了一个粒子滤波算法，其可使用移动机器人上的单个 CPU 线程以 40Hz 维持 2500 个粒子，每个粒子 61 次光线投射。