SR-LIO++：基于扫频重建的高效激光雷达-惯性里程计与量化地图

解决3D激光雷达固有的低采集频率限制以实现高频输出，已成为激光雷达-惯性里程计（LIO）领域的关键研究焦点。为确保实时性能，频率增强的LIO系统必须在显著缩短的时间窗口内处理每次扫频，这对在低计算能力平台上的部署提出了巨大挑战。为应对这些限制，我们引入了SR-LIO++，一种创新的LIO系统，能够在资源受限的硬件平台（包括Raspberry Pi 4B）上实现相对于输入频率两倍的输出频率。我们的系统采用扫频重建方法来提高激光雷达扫频频率，生成高频重建扫频。在此基础之上，我们提出了一种针对最近段中间结果（即表面参数）的缓存机制，有效减少了相邻重建扫频中公共段的冗余处理。该方法将处理时间从传统上对重建扫频频率的线性依赖中解耦出来。此外，我们提出了一种基于索引表映射的量化地图点管理方法，通过将全局3D点存储从64位双精度转换为8位字符表示，显著减少了内存使用。该方法还将最近邻搜索中计算密集的欧氏距离计算从64位双精度转换为16位短整型和32位整型格式，显著降低了内存和计算成本。在三个不同计算平台和四个公开数据集上的广泛实验评估表明，SR-LIO++在保持最先进精度的同时，显著提升了效率。值得注意的是，我们的系统在Raspberry Pi 4B硬件上成功实现了20Hz的状态输出。