[發(fā)明專利]一種多地圖拼接方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110364583.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113012295A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙成偉;馮艷曉;靳興來(lái);朱世強(qiáng);裴翔;王國(guó)成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州國(guó)辰機(jī)器人科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T17/20
• 分類號(hào): G06T17/20;G06T17/05;G06T3/40
• 代理公司: 蘇州中合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32266
• 代理人: 阮梅

1.一種多地圖拼接方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取多個(gè)位姿數(shù)據(jù)子地圖，每個(gè)所述位姿數(shù)據(jù)子地圖包括編號(hào)以及與編號(hào)相關(guān)聯(lián)的頂點(diǎn)信息；

根據(jù)編號(hào)和頂點(diǎn)信息，確定多個(gè)子地圖頂點(diǎn)的鄰接關(guān)系；

根據(jù)相鄰兩個(gè)子地圖頂點(diǎn)的鄰接關(guān)系，確定第一備選頂點(diǎn)集合和第二備選頂點(diǎn)集合；

計(jì)算所述第一備選頂點(diǎn)集合與第二備選頂點(diǎn)集合的公共候選區(qū)域，根據(jù)公共候選區(qū)域，遴選第一公共頂點(diǎn)集合和第二公共頂點(diǎn)集合；

計(jì)算所述第一公共頂點(diǎn)集合中各頂點(diǎn)和所述第二公共頂點(diǎn)集合中各頂點(diǎn)的第一相似度；確定第一相似度大于預(yù)設(shè)第一相似度閾值的第一頂點(diǎn)對(duì)集合；

計(jì)算所述第一頂點(diǎn)對(duì)集合中，每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)的第二相似度，得到第二頂點(diǎn)對(duì)集合；

根據(jù)所述第二頂點(diǎn)對(duì)集合中頂點(diǎn)對(duì)的位姿信息，對(duì)第一子地圖頂點(diǎn)集合和第二子地圖頂點(diǎn)集合進(jìn)行拼接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多地圖拼接方法，其特征在于，所述獲取多個(gè)位姿數(shù)據(jù)子地圖，具體包括：

通過(guò)圖優(yōu)化數(shù)據(jù)融合算法，對(duì)激光傳感器采集的第一數(shù)據(jù)，通過(guò)IMU采集的第二數(shù)據(jù)，通過(guò)輪速計(jì)采集的第三數(shù)據(jù)，和通過(guò)GPS采集的第四數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲取多個(gè)子地圖頂點(diǎn)信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多地圖拼接方法，其特征在于，所述獲取多個(gè)子地圖頂點(diǎn)信息，具體包括：

通過(guò)IMU采集的第二數(shù)據(jù)和輪速計(jì)采集的第三數(shù)據(jù)，通過(guò)卡爾曼濾波融合，得到不同時(shí)間的第一頂點(diǎn)位置；

以第一頂點(diǎn)位置為初值，結(jié)合激光傳感器采集的不同時(shí)序的第一數(shù)據(jù)，以最小二乘法獲取第二頂點(diǎn)位置；

結(jié)合GPS獲取的第四數(shù)據(jù)為第三頂點(diǎn)位置；

結(jié)合第一頂點(diǎn)位置，第二頂點(diǎn)位置，第三頂點(diǎn)位置，以基于圖優(yōu)化的方法，求解構(gòu)建的不同頂點(diǎn)間的位姿約束方程，獲取子地圖對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)的位置信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多地圖拼接方法，其特征在于，所述根據(jù)編號(hào)和頂點(diǎn)信息，確定多個(gè)子地圖頂點(diǎn)的鄰接關(guān)系，具體包括：

根據(jù)所述編號(hào)和頂點(diǎn)信息，對(duì)多個(gè)子地圖頂點(diǎn)信息進(jìn)行統(tǒng)一地圖頂點(diǎn)坐標(biāo)系處理；

根據(jù)統(tǒng)一地圖頂點(diǎn)坐標(biāo)系處理后的多個(gè)子地圖頂點(diǎn)信息，確定所述相鄰兩個(gè)子地圖頂點(diǎn)的鄰接關(guān)系。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多地圖拼接方法，其特征在于，所述統(tǒng)一地圖頂點(diǎn)坐標(biāo)系處理，具體包括：

將對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)信息中包含的GPS信息轉(zhuǎn)換到地球地心坐標(biāo)系，計(jì)算得到統(tǒng)一轉(zhuǎn)換方程，從而獲取到不同子地圖頂點(diǎn)信息在統(tǒng)一坐標(biāo)系下的位姿。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多地圖拼接方法，其特征在于，所述計(jì)算所述第一公共頂點(diǎn)集合中各頂點(diǎn)和所述第二公共頂點(diǎn)集合中各頂點(diǎn)的第一相似度，具體包括：

獲取第一子地圖頂點(diǎn)集合中，每個(gè)頂點(diǎn)的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)；獲取第二子地圖頂點(diǎn)集合中，每個(gè)頂點(diǎn)的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

對(duì)每個(gè)激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，以激光傳感器為原點(diǎn)，對(duì)L米范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，劃分為間隔為a度的扇形區(qū)域；

對(duì)每個(gè)扇形區(qū)域，由近及遠(yuǎn)以一定間隔，統(tǒng)計(jì)點(diǎn)云的特征分布；

根據(jù)每個(gè)激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的特征分布情況，計(jì)算頂點(diǎn)的第一相似度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多地圖拼接方法，其特征在于，所述計(jì)算所述第一頂點(diǎn)對(duì)集合中，每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)的第二相似度，具體包括：

對(duì)每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)，分別取各頂點(diǎn)在各子地圖中位置臨近的頂點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，利用icp算法計(jì)算頂點(diǎn)對(duì)的第二相似度。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多地圖拼接方法，其特征在于，所述對(duì)第一子地圖頂點(diǎn)集合和第二子地圖頂點(diǎn)集合進(jìn)行拼接，具體包括：

以第二頂點(diǎn)對(duì)集合中一個(gè)子地圖的頂點(diǎn)進(jìn)行固定，對(duì)另外一個(gè)子地圖頂點(diǎn)信息數(shù)據(jù)，構(gòu)建位姿圖關(guān)系，以第二頂點(diǎn)對(duì)中的位姿關(guān)系，添加固定邊，通過(guò)圖優(yōu)化獲得子地圖新的位姿信息；

融合優(yōu)化后的子地圖位姿信息，獲得拼接后的位姿數(shù)據(jù)。