[發(fā)明專利]一種減少激光slam建圖所需內(nèi)存的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910738485.7
• 申請(qǐng)日: 2019-08-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110673947B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 菅坤杰;谷容軍;周作偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇博人文化科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F9/50
• 分類號(hào): G06F9/50;G06F16/29
• 代理公司: 北京華際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11676
• 代理人: 張文杰

本發(fā)明公開(kāi)了一種減少激光slam建圖所需內(nèi)存的方法，該方法將每個(gè)單元格的成員變量分別保存，大量使用的成員保留在單元格內(nèi)，使用量比較少的成員分離出去并保存在獨(dú)立的存儲(chǔ)空間，本發(fā)明科學(xué)合理，使用安全方便，該方法在激光slam構(gòu)建環(huán)境地圖時(shí)，不僅可以節(jié)約大量的內(nèi)存資源，而且對(duì)構(gòu)建地圖的精度沒(méi)有影響，可以保證建圖的速度基本不發(fā)生變化，該方法對(duì)內(nèi)存的使用是不斷緩慢增加的，不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存使用突然大量增加的情況，因此程序的運(yùn)行比較流暢，保證與系統(tǒng)內(nèi)其他程序的系統(tǒng)運(yùn)行更加的和諧穩(wěn)定，并且，利用該方法使得柵格地圖對(duì)地圖精度的影響更小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動(dòng)機(jī)器人定位與建圖軟件算法技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種減少激光slam建圖所需內(nèi)存的方法。

背景技術(shù)

SLAM，全稱叫做Simultaneous Localization and Mapping，中文叫做同時(shí)定位與建圖，SLAM問(wèn)題可以描述為：機(jī)器人在未知環(huán)境中從一個(gè)未知位置開(kāi)始移動(dòng),在移動(dòng)過(guò)程中根據(jù)自身攜帶的傳感器進(jìn)行位姿初始估計(jì)和根據(jù)地圖進(jìn)行精確估計(jì)，同時(shí)在自身定位的基礎(chǔ)上建造增量式地圖，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主定位和導(dǎo)航，采用激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)的稱為激光slam，采用攝像頭實(shí)現(xiàn)的稱為視覺(jué)slam，本發(fā)明的的方法針對(duì)激光slam提出的優(yōu)化。

有些方法在建圖時(shí)每個(gè)單元格只有int類型visits與n成員，當(dāng)激光束端點(diǎn)擊中該單元格時(shí)并沒(méi)有累加保存激光端點(diǎn)障礙物坐標(biāo)，根據(jù)概率計(jì)算當(dāng)對(duì)應(yīng)單元格為障礙物時(shí)，默認(rèn)障礙物位置在單元格的幾何中心，這是一種粗略的估計(jì)障礙物的方法，在建圖與匹配時(shí)，估計(jì)的機(jī)器人位姿誤差不確定性增大，降低了建圖精度，使得整體建圖效果變差，所以，人們急需一種減少激光slam建圖所需內(nèi)存的方法來(lái)解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種減少激光slam建圖所需內(nèi)存的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種減少激光slam建圖所需內(nèi)存的方法，該方法將每個(gè)單元格的成員變量分別保存，大量使用的成員保留在單元格內(nèi)，使用量比較少的成員分離出去并保存在獨(dú)立的存儲(chǔ)空間；

建圖時(shí)每個(gè)柵格地圖的單元格初始狀態(tài)都是未知的，可以不給單元格的成員分配存儲(chǔ)空間，建圖過(guò)程中隨著地圖的更新與擴(kuò)展，被激光束訪問(wèn)過(guò)的單元格再分配相應(yīng)的存儲(chǔ)空間。

根據(jù)上述技術(shù)方案，該方法還包括以下步驟：

S1、將柵格地圖分為若干個(gè)單元格，每個(gè)單元格包括int型成員變量和float型成員變量；

S2、當(dāng)激光束端點(diǎn)落入對(duì)應(yīng)單元格，那么int型成員變量n與visits自增1，x與y累加激光束端點(diǎn)坐標(biāo)；

S3、當(dāng)激光束穿過(guò)對(duì)應(yīng)單元格，那么int型變量visits自增1，n保持不變，x，y保持不變；

S4、被激光束穿過(guò)的單元格的x與y默認(rèn)為0，不需要單獨(dú)保存；

S5、被激光束端點(diǎn)擊中與穿過(guò)的單元格的x與y累加激光束端點(diǎn)坐標(biāo)；

S6、將單元格的索引與對(duì)應(yīng)x，y值保存到map容器中；

S7、在地圖更新時(shí)，根據(jù)索引從map容器訪問(wèn)并更新x與y；

S8、當(dāng)單元格被激光束首次訪問(wèn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的單元格首先為變量成員分配存儲(chǔ)空間；

S9、更新成員變量的值，單元格變?yōu)檎加没蜃杂蔂顟B(tài)。

根據(jù)上述技術(shù)方案，所述步驟S1中，所述柵格地圖是將連續(xù)世界的信息進(jìn)行離散化保存，所述柵格地圖由若干個(gè)單元格組成；

每個(gè)所述單元格包括int型變量visits和n，所述int型變量visits表示激光束對(duì)該單元格的訪問(wèn)次數(shù)，所述int型變量n表示激光束端點(diǎn)落入該單元格的次數(shù)；