[發(fā)明專利]同步定位與地圖構(gòu)建slam中的增量建圖方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010768085.3
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN112116656A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設計）人: 張富強;張一凡;鄒李兵;王學強
• 申請（專利權(quán)）人: 歌爾股份有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06F16/29;G06N3/04;G01S17/89;G01S17/93
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 權(quán)鮮枝

本申請公開同步定位與地圖構(gòu)建slam中的增量建圖方法和裝置。本申請的方法包括：實時采集機器人周邊環(huán)境的激光數(shù)據(jù)，對各采集時刻下的激光數(shù)據(jù)進行特征提取，獲得激光數(shù)據(jù)中用于表征環(huán)境反饋結(jié)果的特征數(shù)據(jù)；利用特征數(shù)據(jù)和各采集時刻下機器人的位姿對預先構(gòu)建的神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行訓練；在啟動slam增量建圖時，對機器人在當前時刻采集到的激光數(shù)據(jù)進行特征提取，將提取到的特征數(shù)據(jù)輸入到訓練好的神經(jīng)網(wǎng)絡模型中，獲得神經(jīng)網(wǎng)絡模型輸出的位姿數(shù)據(jù)；根據(jù)當前時刻采集的激光數(shù)據(jù)構(gòu)建原始地圖，并根據(jù)所述位姿數(shù)據(jù)與所述原始地圖進行增量建圖。本申請的技術(shù)方案能夠提高所構(gòu)建地圖的精度，避免出現(xiàn)地圖斷層、重疊等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及計算機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種同步定位與地圖構(gòu)建slam中的增量建圖方法和裝置。

背景技術(shù)

slam(simultaneous localization and mapping)是一種同時定位與地圖構(gòu)建技術(shù)，主要用于解決機器人在未知環(huán)境中依靠2D或者3D傳感器進行定位導航和地圖構(gòu)建的問題。

增量建圖指的是機器人依靠現(xiàn)有的地圖，繼續(xù)進行地圖構(gòu)建的過程。現(xiàn)有的增量建圖方案大多是基于傳統(tǒng)定位+地圖拼接算法，在新地圖與舊地圖匹配的過程中容易丟失精度，造成地圖斷層或者重疊。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N同步定位與地圖構(gòu)建slam中的增量建圖方法和裝置，用于解決或部分解決上述問題。

一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N同步定位與地圖構(gòu)建slam中的增量建圖方法，包括：

實時采集機器人周邊環(huán)境的激光數(shù)據(jù)，對各采集時刻下的激光數(shù)據(jù)進行特征提取，獲得激光數(shù)據(jù)中用于表征環(huán)境反饋結(jié)果的特征數(shù)據(jù)；

利用特征數(shù)據(jù)和各采集時刻下機器人的位姿對預先構(gòu)建的神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行訓練；

在啟動slam增量建圖時，對機器人在當前時刻采集到的激光數(shù)據(jù)進行特征提取，將提取到的特征數(shù)據(jù)輸入到訓練好的神經(jīng)網(wǎng)絡模型中，獲得神經(jīng)網(wǎng)絡模型輸出的位姿數(shù)據(jù)；

根據(jù)當前時刻采集的激光數(shù)據(jù)構(gòu)建原始地圖，并根據(jù)位姿數(shù)據(jù)與原始地圖進行增量建圖。

另一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N同步定位與地圖構(gòu)建slam中的增量建圖裝置，包括：

數(shù)據(jù)處理單元，用于實時采集機器人周邊環(huán)境的激光數(shù)據(jù)，對各采集時刻下的激光數(shù)據(jù)進行特征提取，獲得所述激光數(shù)據(jù)中用于表征環(huán)境反饋結(jié)果的特征數(shù)據(jù)；

訓練單元，用于利特征數(shù)據(jù)和各采集時刻下機器人的位姿對預先構(gòu)建的神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行訓練；

實施單元，用于在啟動slam增量建圖時，對機器人在當前時刻采集到的激光數(shù)據(jù)進行特征提取，將提取到的特征數(shù)據(jù)輸入到訓練好的神經(jīng)網(wǎng)絡模型中，獲得神經(jīng)網(wǎng)絡模型輸出的位姿數(shù)據(jù)；

建圖單元，用于根據(jù)當前時刻采集的激光數(shù)據(jù)構(gòu)建原始地圖，并根據(jù)位姿數(shù)據(jù)與原始地圖進行增量建圖。

再一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N機器人，包括：存儲器、處理器和激光器；

激光器，采集機器人周邊的激光數(shù)據(jù)并發(fā)送給處理器；

存儲器，存儲計算機可執(zhí)行指令；

處理器，根據(jù)計算機可執(zhí)行指令執(zhí)行上述同步定位與地圖構(gòu)建slam中的增量建圖方法。

又一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機可讀存儲介質(zhì)，計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有一個或多個計算機程序，一個或多個計算機程序被執(zhí)行時實現(xiàn)上述同步定位與地圖構(gòu)建slam中的增量建圖方法。