[發(fā)明專利]點云描述子構(gòu)建方法及裝置，閉環(huán)檢測方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011367401.2
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112596063A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賀一家;劉驍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京邁格威科技有限公司
• 主分類號: G01S17/06
• 分類號: G01S17/06;G01S17/89;G01S17/93;G01S17/933;G01S7/48;G01C21/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 何少巖

1.一種點云描述子構(gòu)建方法，其特征在于，包括：

獲取一點云，所述點云為通過激光探測器所采集的點云數(shù)據(jù)；

從所述點云中提取多個線段，所述多個線段中兩兩組成線段對；

確定每一所述線段對的幾何不變特征；

根據(jù)所述幾何不變特征，構(gòu)建點云描述子。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定每一所述線段對的幾何不變特征，包括：

根據(jù)每一所述線段對中各線段的端點信息及方向信息確定相應(yīng)線段對的幾何不變特征。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)每一所述線段對中各線段的端點信息及方向信息確定相應(yīng)線段對的幾何不變特征，包括：

在確定所述線段對中一線段的一端點與另一線段的一端點之間的連線的距離大于預(yù)設(shè)值時，將所述連線的距離及所述線段對中兩線段的方向向量各自與所述連線的夾角作為所述線段對的一組幾何不變特征。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，每一所述線段對至多包括4組幾何不變特征。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述幾何不變特征，構(gòu)建點云描述子，包括：

構(gòu)建初始三維直方圖；

遍歷所述點云的所有線段對及對應(yīng)的幾何不變特征，計算每一個所述幾何不變特征在所述初始三維直方圖中的索引位置，并在所述初始三維直方圖的相應(yīng)索引位置累加1，直至完成所述點云的所有線段對對應(yīng)的幾何不變特征在所述初始三維直方圖中的累加，得到所述點云描述子。

6.如權(quán)利要求1至5任一項所述的方法，其特征在于，所述幾何不變特征包括連線距離，第一夾角及第二夾角，所述連線距離為所述線段對中一線段的端點與另一線段的端點之間的連線的距離，所述第一夾角為所述線段對中一線段的方向向量與所述連線的夾角，所述第二夾角為所述線段對中另一線段的方向向量與所述連線的夾角。

7.一種閉環(huán)檢測方法，其特征在于，包括：

獲取當(dāng)前點云與待匹配點云各自的點云描述子，所述點云描述子通過基于相應(yīng)點云所提取的線段對的幾何不變特征構(gòu)建，所述當(dāng)前點云為當(dāng)前通過激光探測器所采集的點云數(shù)據(jù)，所述待匹配點云為通過所述激光探測器所采集的歷史點云數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述當(dāng)前點云的點云描述子與所述待匹配點云的點云描述子進(jìn)行閉環(huán)檢測。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述當(dāng)前點云的點云描述子與所述待匹配點云的點云描述子進(jìn)行閉環(huán)檢測，包括：

基于預(yù)設(shè)的相似度評估函數(shù)，計算所述當(dāng)前點云的點云描述子與所述待匹配點云的點云描述子之間的相似度損失值；

將所述相似度損失值最小的待匹配點云作為閉環(huán)檢測結(jié)果。

9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的相似度評估函數(shù)為L1損失函數(shù)。

10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在將所述相似度損失值最小的待匹配點云作為閉環(huán)檢測結(jié)果之后，所述方法還包括：

基于所述閉環(huán)檢測結(jié)果確定閉環(huán)檢測成功與否。

11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述基于所述閉環(huán)檢測結(jié)果確定閉環(huán)檢測成功與否，包括：

對所述閉環(huán)檢測結(jié)果對應(yīng)的相似度損失值與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，在確定所述閉環(huán)檢測結(jié)果對應(yīng)的相似度損失值小于所述預(yù)設(shè)閾值時，確定閉環(huán)檢測成功，否則確定閉環(huán)檢測失敗。

12.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述獲取當(dāng)前點云與待匹配點云各自的點云描述子，包括：

從預(yù)設(shè)存儲位置獲取所述待匹配點云的點云描述子；

從所述當(dāng)前點云中提取多個線段，所述多個線段中兩兩組成線段對；

確定每一所述線段對的幾何不變特征；

根據(jù)所述幾何不變特征，構(gòu)建所述當(dāng)前點云的點云描述子。