[發明專利]協同構建點云地圖的方法、設備和系統

在審

• 申請號: 202010553190.5
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111681172A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 孔旗;張金鳳
• 申請（專利權）人: 北京京東乾石科技有限公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T7/73;G06K9/62
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 許蓓

1.一種協同構建點云地圖的方法，其特征在于，包括：

獲取多個車輛在不同路段上移動時分別采集的相應路段的點云數據，不同的車輛對應預設路線中不同的路段，任意相鄰的第一路段和第二路段設置有重疊區域；

利用重疊區域的點云數據，確定第二路段的點云數據變換到第一路段的點云數據的變換矩陣；

利用所述變換矩陣對所述第二路段的點云數據進行變換；

將第一路段的點云數據和變換后的第二路段的點云數據進行拼接，以構建所述預設路線的點云地圖。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

每個路段的點云數據包括：所述路段的各個單幀點云和每個單幀點云相應的標記數據；

其中，確定第二路段的點云數據變換到第一路段的點云數據的變換矩陣，包括：

通過配準具有相同標記數據的第一路段中重疊區域的單幀點云和第二路段中重疊區域的單幀點云，確定第二路段的點云數據變換到第一路段的點云數據的變換矩陣。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，確定第二路段的點云數據變換到第一路段的點云數據的變換矩陣，包括：

將具有相同標記數據的第一路段中重疊區域的單幀點云和第二路段中重疊區域的單幀點云分別作為目標點云和源點云，獲取源點云和目標點云的匹配點對；

基于匹配點對構造旋轉平移矩陣；

利用旋轉平移矩陣對源點云進行變換；

計算變換后的源點云與目標點云之間的誤差；

如果誤差大于預設誤差，繼續迭代地執行上述各步驟，如果誤差不大于預設誤差，停止迭代，將所述誤差相應的旋轉平移矩陣確定為第二路段的點云數據變換到第一路段的點云數據的變換矩陣。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，每個路段的每個單幀點云相應的標記數據包括以下至少一項：

所述路段的車輛在采集所述路段的單幀點云時當前的全局位置信息和航向信息；

所述路段的車輛在采集所述路段的單幀點云時拍攝的環境圖像。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，

不同單幀點云對應的環境圖像的特征向量的相似度大于預設值時被判定為具有相同標記數據的不同單幀點云；

不同單幀點云對應的車輛的全局位置信息和航向信息相同時被判定為具有相同標記數據的不同單幀點云。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第二路段的點云數據包括：所述第二路段的各個單幀點云的點云數據和每個單幀點云相應的局部位姿信息，其中，所述第二路段的單幀點云的點云數據包括：構成所述單幀點云的每個點在以所述第二路段的車輛為原點的局部坐標系下的位置信息，所述第二路段的單幀點云相應的局部位姿信息是：所述第二路段的車輛在采集所述第二路段的單幀點云時的當前位姿相對于在采集所述第二路段的起始單幀點云時的起始位姿的相對位姿信息；

利用所述變換矩陣對所述第二路段的點云數據進行變換，包括：所述第二路段的每個單幀點云相應的局部位姿信息先乘以所述變換矩陣，再乘以所述單幀點云的點云數據。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

根據每個路段的點云數據，對每個路段的各個點進行聚類；

從每個路段的點云數據中，去除與預設的移動對象的形狀相匹配的聚類得到的點集。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

每個路段的點云數據是去除預設的移動對象的點集后的點云數據，其中，所述去除操作包括每個路段的車輛基于所述路段的點云數據，對所述路段的各個點進行聚類，從所述路段的點云數據中，去除與預設的移動對象的形狀相匹配的聚類得到的點集。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，構建所述預設路線的點云地圖包括：

根據第一路段的點云數據和變換后的第二路段的點云數據，利用LeGO-LOAM構建所述預設路線的點云地圖。