[發明專利]基于激光里程計的車輛定位方法、裝置、設備和存儲介質

在審

• 申請號: 202011519123.8
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112747752A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 張怡歡;王亮;曾勇;戴一凡
• 申請（專利權）人: 清華大學蘇州汽車研究院（吳江）;清華大學
• 主分類號: G01C21/26
• 分類號: G01C21/26;G01C21/20;G01C22/00;G06N3/04;G01S17/931;G06N3/08;G06T7/73
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種基于激光里程計的車輛定位方法，其特征在于，包括：

獲取激光雷達連續采集的多幀環境傳感數據，所述環境傳感數據包括三維點云數據和反射強度數據；

對相鄰兩幀環境傳感數據進行坐標變換和投影變換，得到包含所述相鄰兩幀環境傳感數據的數據信息的高維數據；

根據所述高維數據，通過深度神經網絡模型確定所述相鄰兩幀環境傳感數據之間的位姿轉換關系，得到所述車輛的位姿數據。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述深度神經網絡模型包括殘差卷積神經網絡和全連接神經網絡；所述根據所述高維數據，通過深度神經網絡模型確定所述相鄰兩幀環境傳感數據之間的位姿轉換關系，得到所述車輛的位姿數據，包括：

通過所述殘差卷積神經網絡對所述高維數據進行下采樣，得到高維特征數據；

根據所述高維特征數據，通過全連接神經網絡計算所述相鄰兩幀環境傳感數據之間的位姿轉換關系，得到所述車輛的位姿數據。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對相鄰兩幀環境傳感數據進行坐標變換和投影變換，得到包含所述相鄰兩幀環境傳感數據的數據信息的高維數據，包括：

根據激光雷達坐標系到車輛坐標系的變換關系，對所述相鄰兩幀環境傳感數據進行坐標變換，得到車輛坐標系下所述相鄰兩幀環境傳感數據的變換結果數據；

采用球形投影法，將所述變換結果數據投影到預設的多通道二維平面上，得到所述相鄰兩幀環境傳感數據的多通道投影結果數據；

對所述相鄰兩幀環境傳感數據的多通道投影結果數據進行維度擴展，得到包含所述相鄰兩幀環境傳感數據的多通道投影結果數據的高維數據。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據激光雷達坐標系到車輛坐標系的變換關系，對所述相鄰兩幀環境傳感數據的進行坐標變換，得到車輛坐標系下所述相鄰兩幀環境傳感數據的變換結果數據，包括：

所述根據激光雷達坐標系到車輛坐標系的變換關系，對所述相鄰兩幀環境傳感數據的三維點云數據進行坐標變換，得到所述相鄰兩幀環境傳感數據的三維點云數據的坐標變換數據；

確定所述相鄰兩幀環境傳感數據的坐標變換數據到坐標原點的距離數據；

根據同一幀環境傳感數據對應的反射強度數據、距離數據和坐標變換數據，生成所述相鄰兩幀環境傳感數據的變換結果數據。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述多通道二維平面包括第一坐標數據通道、第二坐標數據通道、第三坐標數據通道、距離數據通道和反射強度數據通道，其中，所述第一坐標數據、所述第二坐標數據和所述第三坐標數據為所述坐標變換數據中的坐標數據。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述采用球形投影法，將所述變換結果數據投影到預設的多通道二維平面上，得到所述相鄰兩幀環境傳感數據的多通道投影結果數據，包括：

采用如下公式，將所述變換結果數據投影到預設的多通道二維平面上，得到所述相鄰兩幀環境傳感數據的多通道投影結果數據：

v＝[1-(arcsin(z_v/d)+f_up)/f]N_h

其中，x_v、y_v、z_v表示三維點云數據的坐標變換數據，d表示坐標變換數據到坐標原點的距離數據，f表示激光雷達的垂直視角，f_up表示表示激光雷達的最大向上視角，N_w表示多通道二維平面的寬度，N_h表示多通道二維平面的長度。

7.根據權利要求1-6任一項所述的方法，其特征在于，所述根據所述高維數據，通過深度神經網絡模型確定所述相鄰兩幀環境傳感數據之間的位姿轉換關系，得到所述車輛的位姿數據之前，所述方法還包括：

獲取模型訓練數據，所述模型訓練數據包括環境傳感數據和車輛位置數據；

采用所述模型訓練數據，對所述深度神經網絡模型的待訓練參數進行訓練，得到所述深度神經網絡模型的模型參數。