[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（公告）號(hào): CN113012295A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙成偉;馮艷曉;靳興來;朱世強(qiáng);裴翔;王國成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州國辰機(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

本發(fā)明公開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)。該方法包括：獲取多個(gè)位姿數(shù)據(jù)子地圖，每個(gè)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)鄰接關(guān)系確定第一備選頂點(diǎn)集合、第二備選頂點(diǎn)集合和公共候選區(qū)域；根據(jù)公共候選區(qū)域遴選第一、二公共頂點(diǎn)集合，并計(jì)算兩集合中各頂點(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)第二頂點(diǎn)對(duì)集合中頂點(diǎn)對(duì)的位姿信息，對(duì)第一、二子地圖頂點(diǎn)集合進(jìn)行拼接。本發(fā)明無需人為標(biāo)記拼接區(qū)域自動(dòng)拼接，且避免重影。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及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)。

背景技術(shù)

近年來，隨著科技水平的不斷提升，移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到日常生活的各個(gè)領(lǐng)域之中。其中，移動(dòng)機(jī)器人能夠自主執(zhí)行各種任務(wù)，緩解人力成本帶來的用工壓力，越來越受到人們的關(guān)注。但是移動(dòng)機(jī)器人距離真正的人工操作，還是存在一定的距離。另一方面，針對(duì)生活小區(qū)，工業(yè)園區(qū)等場景的巡檢及配送作業(yè)，任務(wù)繁重，且簡單重復(fù)，因此由智能化的移動(dòng)機(jī)器人設(shè)備代替人工，必然勢不可擋。

移動(dòng)機(jī)器人在日常運(yùn)行中，需要獲得可靠的位姿信息，而位姿信息的獲取以來于高精度的環(huán)境地圖。在實(shí)際場景中，運(yùn)行區(qū)域的復(fù)雜度高且區(qū)域面積大，單一軌跡無法滿足此類場景的地圖構(gòu)建，必然涉及到多地圖拼接。而場景地圖的拼接準(zhǔn)確性，勢必直接影響激動(dòng)機(jī)器人的定位精度。考慮到移動(dòng)機(jī)器人在室內(nèi)室外等不同場景下運(yùn)行，一旦定位錯(cuò)誤或勢必，可能會(huì)發(fā)生不可控的危險(xiǎn)，因此地圖拼接方式要求能適用于復(fù)雜場景，且滿足精度要求。

目前基于激光點(diǎn)云匹配的拼接方法，是地圖拼接使用較多的拼接方式。

基于激光點(diǎn)云匹配的拼接方法，對(duì)存在重疊區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，運(yùn)用激光配準(zhǔn)的方式獲得不同子地圖間的位姿變換關(guān)系，基于此變換關(guān)系，把子地圖拼接起來。由于該方案屬于數(shù)據(jù)的剛性拼接，受子地圖生成時(shí)中間過程的質(zhì)量影響，容易出現(xiàn)地圖畸變，重影等問題。而若拼接后的地圖存在畸變或重影等問題，勢必影響激光匹配精度，進(jìn)而影響到激光定位精度。

這種拼接方式，只能在特定場景下才能完成高精度的多地圖拼接，制約因素較多，而移動(dòng)機(jī)器人實(shí)際的應(yīng)用場景多變復(fù)雜，因此，該方案在實(shí)際使用中，難以保證多地圖拼接的精度。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出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)，用于克服現(xiàn)有的拼接技術(shù)中存在的無法保證匹配精度的問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

在一個(gè)實(shí)施例中，一種多地圖拼接方法，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。其中，所述第一備選頂點(diǎn)集合包括第一子地圖采集軌跡與第二子地圖采集軌跡的鄰接處頂點(diǎn)以及鄰接處軌跡點(diǎn)的距離在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的頂點(diǎn)；所述第二備選頂點(diǎn)集合包括第二子地圖采集軌跡與第一子地圖采集軌跡的鄰接處頂點(diǎn)以及鄰接處軌跡點(diǎn)的距離在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的頂點(diǎn)；

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，其中，所述第一公共頂點(diǎn)集合包括在公共候選區(qū)域內(nèi)的第一備選頂點(diǎn)集合；所述第二公共頂點(diǎn)集合包括在公共候選區(qū)域內(nèi)的第二備選頂點(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；