[發(fā)明專利]一種用于大型場景的實(shí)時柵格地圖生成方法

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• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113034687A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高翔;張放;張德兆;王肖;李曉飛;霍舒豪
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶智行者信息科技有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06F16/29;G09B29/00
• 代理公司: 北京慧誠智道知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11539
• 代理人: 戴燕

1.一種用于大型場景的實(shí)時柵格地圖生成方法，其特征在于，所述實(shí)時柵格地圖生成方法包括：

實(shí)時獲取機(jī)器的線速度數(shù)據(jù)、角速度數(shù)據(jù)、加速度數(shù)據(jù)和三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述線速度數(shù)據(jù)、角速度數(shù)據(jù)和加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行航跡推算處理，得到當(dāng)前所述機(jī)器的位姿信息；

根據(jù)所述位姿信息查找歷史子地圖；

當(dāng)存在所述歷史子地圖時，根據(jù)所述位姿信息確定當(dāng)前所述機(jī)器所在的第一子地圖，并根據(jù)所述第一子地圖建立似然場模型；

根據(jù)所述似然場模型和三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)確定所述機(jī)器在所述第一子地圖中的子地圖位姿信息；

根據(jù)所述子地圖位姿信息和預(yù)設(shè)距離數(shù)據(jù)確定關(guān)鍵幀位姿信息，和/或根據(jù)所述子地圖位姿信息和預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)確定關(guān)鍵幀位姿信息；

根據(jù)所述關(guān)鍵幀位姿信息對各個子地圖進(jìn)行拼接，得到柵格地圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大型場景的實(shí)時柵格地圖生成方法，其特征在于，所述根據(jù)所述位姿信息確定當(dāng)前所述機(jī)器所在的第一子地圖具體包括：

統(tǒng)計(jì)所述歷史子地圖的數(shù)量；

當(dāng)所述歷史子地圖的數(shù)量為1時，確定所述歷史子地圖為當(dāng)前所述機(jī)器所在的第一子地圖；

當(dāng)所述歷史子地圖的數(shù)量大于1時，獲取各個歷史子地圖的中心點(diǎn)信息；

根據(jù)所述中心點(diǎn)信息和位姿信息計(jì)算得到所述機(jī)器與各個歷史子地圖之間的距離數(shù)據(jù)，并確定最小距離數(shù)據(jù)對應(yīng)的歷史子地圖為第一子地圖。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大型場景的實(shí)時柵格地圖生成方法，其特征在于，當(dāng)不存在所述歷史子地圖時，所述實(shí)時柵格地圖生成方法還包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)子地圖尺寸信息和三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成第一子地圖，并確定所述機(jī)器在所述第一子地圖中的子地圖位姿信息；

根據(jù)所述子地圖位姿信息和預(yù)設(shè)距離數(shù)據(jù)確定關(guān)鍵幀位姿信息，和/或根據(jù)所述子地圖位姿信息和預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)確定關(guān)鍵幀位姿信息；

根據(jù)所述關(guān)鍵幀位姿信息對各個子地圖進(jìn)行拼接，得到柵格地圖。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大型場景的實(shí)時柵格地圖生成方法，其特征在于，所述根據(jù)所述似然場模型和三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)確定所述機(jī)器在所述第一子地圖中的子地圖位姿信息具體包括：

將所述三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)投影至所述似然場模型，得到二維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述二維點(diǎn)云數(shù)據(jù)和似然場模型構(gòu)建誤差函數(shù)，并利用最小二乘法對所述誤差函數(shù)進(jìn)行最小化處理，得到所述機(jī)器在所述第一子地圖中的子地圖位姿信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大型場景的實(shí)時柵格地圖生成方法，其特征在于，在所述根據(jù)所述子地圖位姿信息和預(yù)設(shè)距離數(shù)據(jù)確定關(guān)鍵幀位姿信息，和/或根據(jù)所述子地圖位姿信息和預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)確定關(guān)鍵幀位姿信息之后，所述實(shí)時柵格地圖生成方法還包括：

根據(jù)所述第一子地圖的信息對所述關(guān)鍵幀位姿信息進(jìn)行存儲，得到第一子地圖的歷史關(guān)鍵幀位姿信息；

根據(jù)第一子地圖歷史關(guān)鍵幀位姿信息利用粒子濾波算法修正所述第一子地圖；

根據(jù)所述關(guān)鍵幀位姿信息對各個修正后的子地圖進(jìn)行拼接，得到柵格地圖。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于大型場景的實(shí)時柵格地圖生成方法，其特征在于，所述實(shí)時柵格地圖生成方法還包括：

實(shí)時判斷所述關(guān)鍵幀位姿信息是否是歷史關(guān)鍵幀位姿信息；

當(dāng)所述關(guān)鍵幀位姿信息是任一歷史關(guān)鍵幀位姿信息時，確定所述歷史關(guān)鍵幀位姿信息為第一歷史關(guān)鍵幀位姿信息；

判斷所述關(guān)鍵幀位姿信息與第一歷史關(guān)鍵幀位姿信息是否匹配；

當(dāng)所述關(guān)鍵幀位姿信息與第一歷史關(guān)鍵幀位姿信息不匹配時，根據(jù)所述關(guān)鍵幀位姿信息和第一歷史關(guān)鍵幀位姿信息確定累計(jì)偏差數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述累計(jì)偏差數(shù)據(jù)進(jìn)行位姿圖優(yōu)化，得到修正關(guān)鍵幀位姿信息；

根據(jù)所述修正關(guān)鍵幀位姿信息利用粒子濾波算法修正所述第一子地圖。