赵 迪 1，2，胡梦雅 1，李世其 2，纪合超 2，何 宁

(1.湖北工业大学，武汉 430068；2.华中科技大学，武汉 430074；3.中国航天员科研训练中心，北京 100094)

1 引言

移动机器人的应用场景已延伸至复杂地形环境(包含凹坑、坡、台阶等)，这些复杂地形因素会影响移动机器人执行巡视探测任务，超过越障极限的地形起伏会使机器人无法通过，不及时的地形信息感知也会影响机器人的探测安全与效率。如移动机器人在进行行星探测时，由于先验知识匮乏，需要在根据指令巡视探测的同时，对周围环境地形信息进行感知。因此为保证移动机器人的探测安全，即时、高效地感知地形信息尤为重要。

地形信息感知方法根据传感器数据的不同，主要包含振动信号数据、基于视觉或激光雷达获取的数字高程模型(Digital Elevation Model，DEM)数据、RGB数据、深度数据、点云数据等。其中，振动信号分析通过对机器人探测过程中的振动信号进行分类，但在没有先验知识的前提下，该方法容易使机器人处于危险状态；基于DEM数据的分析方法多用于包括高程在内的各种地貌因子的全局描述，但DEM图像数据的比例尺较大，会造成局部地形信息缺失；Blas等采用颜色纹理实现自然地形图像的在线快速分割，但是颜色信息受外部环境因素影响较大，分割稳定性难以得到保障；基于点云的地形描述可以快速准确地获得场景的几何信息，其中Broten等通过计算各个栅格的加权平均高度来构建高程地图，能辅助机器人在未知的室外环境下运作，但该方法无法准确表示场景中地形信息；……