[發明專利]基于點云匹配的位姿計算方法、裝置、計算機設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202010344161.8
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111540015A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 莫松文;高國清;任仲超;凌云志;王遠
• 申請（專利權）人: 深圳南方德爾汽車電子有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/33;G06T7/521
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 曹祥波

1.一種基于點云匹配的位姿計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取探測設備檢測目標物的當前幀點云；

將當前幀點云設置為參考幀；

再次獲取探測設備檢測的新幀點云；

計算由當前幀點云變換至新幀點云的變換矩陣；

根據變換矩陣的計算結果，更新參考幀，以計算目標物的下一個位姿。

2.根據權利要求1所述的基于點云匹配的位姿計算方法，其特征在于，所述步驟“計算由當前幀點云變換至新幀點云的變換矩陣”中計算變換矩陣的算法包括：ICP算法和NDT算法。

3.根據權利要求2所述的基于點云匹配的位姿計算方法，其特征在于，所述所述IPC算法包括以下步驟：

點云預處理，以便濾波和清理數據；

進行點云配準，求解變換矩陣以尋找最近點；

加權處理，所述加權處理用于調整對應點的權重；

剔除不合理的配準點云，以降低噪聲影響；

計算los s函數，根據los s函數獲得最優變化矩陣。

4.根據權利要求2所述的基于點云匹配的位姿計算方法，其特征在于，所述NDT算法包括以下步驟：

將掃描占用的空間細分為單元網格，基于單元網格內的點云分布計算每個單元的PDF；

根據每個單元的PDF掃描的點云的每個點進行轉移矩陣變換；

根據矩陣變換結果，計算響應的概率分布函數；

根據概率分布函數，獲得最優變換矩陣。

5.一種基于點云匹配的位姿計算的裝置，其特征在于，包括：

當前幀點云獲取單元，用于獲取探測設備檢測目標物的當前幀點云；

參考幀設置單元，用于將當前幀點云設置為參考幀；

新幀點云獲取單元，用于再次獲取探測設備檢測的新幀點云；

變換矩陣計算單元，用于計算由當前幀點云變換至新幀點云的變換矩陣；

位姿計算單元，用于根據變換矩陣的計算結果，更新參考幀，以計算目標物的下一個位姿。

6.根據權利要求5所述的基于點云匹配的位姿計算的裝置，其特征在于，所述變換矩陣計算單元運算并執行ICP算法或NDT算法。

7.根據權利要求5所述的基于點云匹配的位姿計算的裝置，其特征在于，所述變換矩陣計算單元包括：

預處理單元，用于點云預處理，以便濾波和清理數據；

點云配準單元，用于進行點云配準，求解變換矩陣以尋找最近點；

加權單元，用于加權處理，所述加權處理用于調整對應點的權重；

剔除單元，用于剔除不合理的配準點云，以降低噪聲影響；

函數計算單元，用于計算los s函數，根據los s函數獲得最優變化矩陣。

8.根據權利要求5所述的基于點云匹配的位姿計算的裝置，其特征在于，所述變換矩陣計算單元包括：

PDF計算單元，用于將掃描占用的空間細分為單元網格，基于單元網格內的點云分布計算每個單元的PDF；

轉移矩陣變換單元，用于根據每個單元的PDF掃描的點云的每個點進行轉移矩陣變換；

分布函數計算單元，用于根據矩陣變換結果，計算響應的概率分布函數；

最優矩陣計算單元，用于根據概率分布函數，獲得最優變換矩陣。

9.一種計算機設備，其特征在于，所述計算機設備包括存儲器及處理器，所述存儲器上存儲有計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1-4中任一項所述基于點云匹配的位姿計算方法。

10.一種存儲介質，其特征在于，所述存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序包括程序指令，所述程序指令當被處理器執行時可實現如權利要求1-4中任一項所述基于點云匹配的位姿計算方法。