[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

本公開提出一種協同構建點云地圖的方法、設備和系統，涉及點云地圖構建領域。該方法包括：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。從而，提高構建整個路線的點云地圖的效率，可適用于在線構建點云地圖的業務場景。

技術領域

本公開涉及點云地圖構建領域，特別涉及一種協同構建點云地圖的方法、設備和系統。

背景技術

自動駕駛領域使用的點云地圖，目前由專門的地圖數據采集車搭載昂貴的高精度的地圖數據采集設備，如高精度的組合慣導設備、高精度的多線激光雷達設備等，對預設路線進行數據采集，由后端設備對采集的數據進行離線處理后構建點云地圖。

發明內容

本公開實施例提出多個車輛協同構建點云地圖的方案，不同的車輛采集預設路線中不同路段的點云數據，利用相鄰兩路段重疊區域的點云數據，確定相鄰兩路段的點云數據的變換矩陣，基于變換后的點云數據進行不同路段的點云數據的拼接，以構建整個路線的點云地圖。從而，提高構建整個路線的點云地圖的效率，可適用于在線構建點云地圖的業務場景。此外，每個車輛采集一個路段的點云數據，無需采集整個路線的點云數據，因此，降低了每個車輛搭載的地圖數據采集設備的精度要求。

本公開的一些實施例提出一種協同構建點云地圖的方法，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。

在一些實施例中，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。

在一些實施例中，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：

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。

在一些實施例中，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。

在一些實施例中，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。