[發明專利]激光雷達定位方法及其相關裝置

在審

• 申請號: 202010561444.8
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111765882A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 石鵬;林輝;盧維;殷俊
• 申請（專利權）人: 浙江大華技術股份有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/20;G01S17/89;G01S7/497
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 黎堅怡

1.一種激光雷達定位方法，其特征在于，所述方法包括：

估計激光雷達的預測位姿；

基于所述預測位姿和獲取到的當前幀激光點云數據確定所述當前幀激光點云數據中各個激光點的第一坐標；

基于所述第一坐標篩除匹配程度差的激光點，得到第一激光點集合；

基于所述預測位姿將第一激光點集合與柵格地圖進行匹配，以得到第一激光點集合中激光點的第二坐標；

基于所述第二坐標篩除匹配程度差的激光點，得到第二激光點集合；

將第二激光點集合與地圖進行匹配，以確定激光雷達的最終位姿。

2.根據權利要求1所述的激光雷達定位方法，其特征在于，所述基于所述第二坐標篩除匹配程度差的激光點，得到第二激光點集合；

基于所述第二坐標將第一激光點集合中距離相近的激光點進行聚類，得到多個類；

從每一個類篩選出距離第二匹配占據柵格大于第一閾值的激光點的點集，其中，每個激光點的第二匹配占據柵格是基于所述第二坐標確定的最靠近每個激光點的占據柵格；

確認點集中激光點與第二匹配占據柵格的匹配程度，篩除匹配程度差的激光點；和/或，

在點集的激光點總數小于第二閾值，且點集的激光點總數與點集所屬的類中激光點的總數的比值小于第三閾值時，篩除小于第三閾值的點集中所有激光點。

3.根據權利要求2所述的激光雷達定位方法，其特征在于，所述確認點集中激光點與第二匹配占據柵格的匹配程度，篩除匹配程度差的激光點，包括：

確認點集中對應于同一第二匹配占據柵格的激光點的數目，在所述數目超過第四閾值，且對應于同一第二匹配占據柵格的激光點中相距最遠的兩個激光點之間的距離超過第五閾值時，將對應于同一第二匹配占據柵格的激光點篩除；和/或，

將激光點與點集中激光點在點集所屬類中相鄰的多個激光點作為特征計算點集，基于所述特征計算點集計算出點集中激光點所屬幾何圖形的幾何特征；并基于所述特征計算點集中所有激光點的第二匹配占據柵格計算出參考幾何特征，基于幾何特征和參考幾何特征的相似程度將相似程度低的激光點篩除。

4.根據權利要求3所述的激光雷達定位方法，其特征在于，所述基于所述特征計算點集計算出點集中激光點所屬幾何圖形的幾何特征，包括：利用所述特征計算點集分布的協方差的特征值和特征向量近似求解出激光點的法向量和曲率半徑；

所述基于所述特征計算點集中所有激光點的第二匹配占據柵格計算出參考幾何特征，包括：基于所述特征計算點集中所有激光點的第二匹配占據柵格的中心點分布的協方差的特征值和特征向量近似求解出激光點的參考法向量和參考曲率半徑；

所述基于幾何特征和參考幾何特征的相似程度將相似程度低的激光點篩除，包括：在激光點的法向量和參考方向量之間的夾角大于第六閾值且小于第七閾值時，將大于第六閾值且小于第七閾值的激光點篩除；

在激光點的曲率半徑和參考曲率半徑的差值的絕對值大于第八閾值時，將大于第八閾值的激光點篩除。

5.根據權利要求2所述的激光雷達定位方法，其特征在于，所述從每一個類篩選出距離第一占據柵格大于第一閾值的激光點的點集，之前包括：根據激光點的第二坐標和激光點的第一占據柵格的中心點的坐標計算出激光點的殘差向量；

所述從每一個類篩選出距離第一占據柵格大于第一閾值的激光點的點集，包括：從每一個類篩選出殘差向量模長大于第一閾值的激光點的點集，其中，激光點殘差向量模長是由激光點的殘差向量計算得到的。

6.根據權利要求1所述的激光雷達定位方法，其特征在于，所述將第二激光點集合與地圖進行匹配，以確定激光雷達的最終位姿，之前包括：根據激光點的第二坐標和激光點的第一占據柵格的中心點的坐標計算出激光點的殘差向量；

所述將第二激光點集合與地圖進行匹配，以確定激光雷達的最終位姿，之前包括：確定所述第二激光點集合中每一激光點的權重系數，根據第二激光點集合中每一激光點的權重系數和殘差向量確定激光雷達的最終位姿。