[發明專利]基于單線激光雷達和頂視攝像頭融合的室內定位方法

在審

• 申請號: 202110818280.7
• 申請日: 2021-07-20
• 公開（公告）號: CN113570663A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 鮑嘉龍;伍小夏
• 申請（專利權）人: 上海云易航空科技有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06K9/62;G06K9/46;G01S17/86;G01S11/12;G01C21/20
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

1.基于單線激光雷達和頂視攝像頭融合的室內定位方法，所述室內的天花板上設置有吊頂；所述吊頂設置有網格圖形，其特征在于，包括以下步驟：

在移動設備的頂部設置拍攝角朝向室內的天花板的頂視相機，并在移動設備上水平設置一單線激光雷達；

利用頂視相機獲取天花板圖像信息，并得到移動過程中的序列影像，提取序列影像中的關鍵幀；同時，利用單線激光雷達獲取移動過程中的室內場景的輪廓信息，并得到頂視相機的任一幀的序列影像對應的初始位姿；

采用模板匹配和特征匹配對關鍵幀進行逐幀的匹配，求得相鄰關鍵幀的序列影像的相對坐標和姿態轉換關系；

根據起始的兩相鄰關鍵幀的序列影像并采用相對定向算法構建起始的天花板的點云模型，并采用PnP算法對n個關鍵幀的序列影像進行分批匹配，得到任一關鍵幀下的頂視相機的位姿，以得到移動設備的移動軌跡；所述n為大于2的整數；

結合移動設備的移動軌跡，并利用核線密集匹配算法構建天花板像素級模型，以實現移動設備的室內定位。

2.根據權利要求1所述的基于單線激光雷達和頂視攝像頭融合的室內定位方法，其特征在于，所述單線激光雷達獲取頂視相機的序列影像初始的位姿，包括以下步驟：

利用單線激光雷達獲取室內水平場景的輪廓信息；

累計間隔t時間的單線激光雷達采集的輪廓信息，并構建得到柵格結構的數個子地圖；所述t為大于0的自然數；

在關鍵幀中加入點云模型的點云數據，并重復更新任一柵格結構，以保留子地圖中穩定的點云；

任一子地圖中，若關鍵幀中加入點云與更新前的子地圖中穩定的點云相同，則添加回環的約束；

對數個子地圖進行點云匹配。得到全局的點云地圖；采用圖優化算法對任一子地圖進行誤差分配，對任一子地圖全局最優的位姿求解；

將全局最優的位姿作為頂視相機的序列影像初始的位姿。