[發明專利]一種激光建圖定位方法、裝置、存儲介質及電子設備

有效

• 申請號: 202010965430.2
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112068154B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 尹靖淳;王運志
• 申請（專利權）人: 中科院軟件研究所南京軟件技術研究院
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89;G01C21/20
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜玉

1.一種激光建圖定位方法，其特征在于，包括：

根據獲取的第一幀激光雷達數據構建局部的占據柵格地圖；

根據運動跟蹤線程中當前幀激光雷達數據與上一幀激光雷達數據進行匹配，計算得到優化的幀間位姿運動矩陣；

根據當前幀激光雷達數據與占據柵格地圖進行匹配，對所述優化的幀間位姿運動矩陣進行調整，得到精確的當前幀位姿；

根據當前幀和當前關鍵幀之間的距離更新局部地圖或重新構建局部地圖；

根據新插入的關鍵幀構建的運動約束，增量式優化更新關鍵幀隊列中各個關鍵幀的位姿，得到更新后的全局地圖；

根據運動跟蹤線程中當前幀激光雷達數據與上一幀激光雷達數據進行匹配，計算得到優化的幀間位姿運動矩陣，包括：

根據運動跟蹤線程中當前幀激光雷達數據與上一幀激光雷達數據確定第一幀間位姿運動矩陣；

根據基于直線特征的匹配算子構建第一目標函數；

將所述第一幀間位姿運動矩陣輸入至所述第一目標函數得到第二幀間位姿運動矩陣；

根據基于正態分布變換的匹配算子構建第二目標函數；

將所述第二幀間位姿運動矩陣輸入至所述第二目標函數，計算得到優化的幀間位姿運動矩陣；

當前幀激光雷達數據與占據柵格地圖進行匹配，對所述優化的幀間位姿運動矩陣進行調整，得到精確的當前幀位姿，包括：

根據基于最小灰度差的匹配算子構建第三目標函數；

根據優化的幀間位姿運動矩陣、占據柵格地圖以及第三目標函數計算得到精確的當前幀位姿。

2.根據權利要求1所述的激光建圖定位方法，其特征在于，根據當前幀和當前關鍵幀之間的距離更新局部地圖或重新構建局部地圖，包括：

判斷精確的當前幀位姿和當前關鍵幀的位姿變換與預設閾值的大小；

當小于預設閾值時，根據當前幀激光雷達數據更新當前局部地圖；

當大于預設閾值時，根據當前幀激光雷達數據更新關鍵幀隊列，并重新創建局部地圖。

3.根據權利要求1所述的激光建圖定位方法，其特征在于，根據新插入的關鍵幀構建的運動約束，增量式優化更新關鍵幀隊列中各個關鍵幀的位姿，得到更新后的全局地圖，包括：

根據新插入的關鍵幀和關鍵幀隊列構建共視幀約束；

當根據新插入的關鍵幀和關鍵幀隊列檢測到閉環時，構建閉環幀約束；

根據共視幀約束和閉環幀約束構建的位姿圖，進行增量式優化，更新關鍵幀隊列中各個關鍵幀的位姿，得到更新后的全局地圖。

4.一種激光建圖定位裝置，其特征在于，包括：

柵格地圖構建模塊，用于根據獲取的第一幀激光雷達數據構建局部的占據柵格地圖；

初步位姿估算模塊，用于根據運動跟蹤線程中當前幀激光雷達數據與上一幀激光雷達數據進行匹配，計算得到優化的幀間位姿運動矩陣；

精確位姿估算模塊，用于根據當前幀激光雷達數據與占據柵格地圖進行匹配，對所述優化的幀間位姿運動矩陣進行調整，得到精確的當前幀位姿；

局部地圖構建模塊，用于根據當前幀和當前關鍵幀之間的距離更新局部地圖或重新構建局部地圖；

全局地圖更新模塊，用于根據新插入的關鍵幀構建的運動約束，增量式優化更新關鍵幀隊列中各個關鍵幀的位姿，得到更新后的全局地圖；

初步位姿估算模塊包括：

第一矩陣構建模塊，用于根據運動跟蹤線程中當前幀激光雷達數據與上一幀激光雷達數據確定第一幀間位姿運動矩陣；

第一函數構建模塊，用于根據基于直線特征的匹配算子構建第一目標函數；

第二矩陣構建模塊，用于將所述第一幀間位姿運動矩陣輸入至所述第一目標函數得到第二幀間位姿運動矩陣；

第二函數構建模塊，用于根據基于正態分布變換的匹配算子構建第二目標函數；

優化模塊，用于將所述第二幀間位姿運動矩陣輸入至所述第二目標函數，計算得到優化的幀間位姿運動矩陣；

精確位姿估算模塊具體用于根據基于最小灰度差的匹配算子構建第三目標函數；根據優化的幀間位姿運動矩陣、占據柵格地圖以及第三目標函數計算得到精確的當前幀位姿。