[發明專利]一種基于二階矩保持傳播算法的拓撲地圖融合方法及系統

在審

• 申請號: 201611055890.1
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106651821A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 姜竹青;張光華;陳曦;曲芮;張北航;門愛東;楊波
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 湯財寶

1.一種基于二階矩保持傳播算法的拓撲地圖融合方法，其特征在于，包括：

S1，基于概率性廣義Voronoi圖方法對不同地圖進行融合；

S2，通過二階矩保持傳播算法消除地圖融合的非線性不確定度。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，S1進一步包括：

S1.1，利用Radon變換方法獲取兩幅地圖之間的相對旋轉角度；

S1.2，利用概率性廣義Voronoi圖方法提取兩幅地圖的拓撲骨架，獲取兩幅地圖之間的平移矩陣；

S1.3，根據所述相對旋轉角度和所述平移矩陣對兩幅地圖進行融合處理。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，S2進一步包括：

S2.1，根據融合之后的地圖的顯著點進行撒點采樣，獲取采樣點集；

S2.2，通過非線性變換傳遞所述采樣點的不確定度，獲得新采樣點集；

S2.3，獲取新采樣點集的均值和方差，消除地圖融合的非線性不確定度。

4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，S1.1.1進一步包括：

S1.1.1，分別獲取兩幅地圖沿不同角度二維圖像的投影；

S1.1.2，通過投影變換后的兩幅地圖的峰值獲取相對旋轉角度差。

5.如權利要求2所述的方法，其特征在于，S1.2進一步包括：

S1.2.1，基于二維占用柵格地圖，通過數學上的形態學操作分別提取每幅地圖的廣義Voronoi圖；

S1.2.2，基于二維占用柵格地圖的實際概率分別計算每幅地圖的廣義Voronoi圖中每個區域的相應概率，獲取每幅地圖的概率性廣義Voronoi圖；

S1.2.3，計算兩幅概率性廣義Voronoi圖的相似度獲取平移矩陣。

6.如權利要求3所述的方法，其特征在于，S2.1中所述采樣點集滿足：

$x^{\left(0\right)}=\stackrel{\‾}{x}$

$x^{\left(i\right)}=\stackrel{\‾}{x}+{\tilde{P}}^{\left(i\right)},i=1,...,2N$

${\tilde{P}}^{\left(i\right)}={\left(\sqrt{(N+k)P}\right)}^T,i=1,...,N$

其中，x⁽ⁱ⁾為非線性變換之前地圖上不同的采樣點的二維坐標值；為采樣點的二階高斯分布均值，所述二階為采樣點的二維坐標值；為每個采樣點偏離采樣中心點的偏移量；N為每個顯著點的采樣點的個數；P為采樣點的二階高斯分布方差；T為矩陣轉置；

每個采樣點有一個對應的權重W⁽ⁱ⁾，滿足：

$\underset{i=0}{\overset{N}{\Σ}}{W}^{\left(i\right)}=1$

每個采樣點的權重通過下式計算：

$W^{\left(0\right)}=\frac{k}{N+k}$

$W^{\left(i\right)}=\frac{k}{2(N+k)},i=1,...,2N$

其中，k可以是滿足(N+k)≠0的任意值。