[發(fā)明專利]基于可描述形狀的點(diǎn)云精準(zhǔn)定位方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111237977.1
• 申請(qǐng)日: 2021-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113689504B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王冠;張騰宇;趙越
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海仙工智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/73
• 分類號(hào): G06T7/73;G06T7/136;G06V10/762;G06K9/62;G01S7/48
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 季永康

1.一種基于可描述形狀的點(diǎn)云精準(zhǔn)定位方法，其特征在于，步驟包括：

S1獲取被描述物的第一數(shù)據(jù)；

S2采集場(chǎng)景中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，做聚類處理；遍歷聚類處理結(jié)果，以第一數(shù)據(jù)為參照，做擬合識(shí)別；

S3若步驟S2擬合識(shí)別成功，將第一數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)的被描述物轉(zhuǎn)換到相對(duì)坐標(biāo)系下，并設(shè)置其在相對(duì)坐標(biāo)系基準(zhǔn)處；將擬合識(shí)別的點(diǎn)云轉(zhuǎn)換到相對(duì)坐標(biāo)系下；

S4將被描述物在相對(duì)坐標(biāo)系中，經(jīng)過(guò)第一法則處理后使之與擬合識(shí)別的點(diǎn)云基本重疊，以獲取第一形變位姿；其中所述第一法則處理步驟包括：D1在擬合識(shí)別的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的擬合線段中設(shè)定第一特征；D2以第一特征為目標(biāo)，令被描述物進(jìn)行位移，以使被描述物的對(duì)應(yīng)特征與擬合識(shí)別的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的第一特征基本重疊；D3記錄被描述物的位移為第一形變位姿；其中所述第一特征包括：擬合識(shí)別的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的擬合線段中的預(yù)設(shè)點(diǎn)、或預(yù)設(shè)邊中的至少一種；其中所述位移包括：旋轉(zhuǎn)或平移中的至少一種；

S5根據(jù)第一形變位姿，推算采集器所處絕對(duì)坐標(biāo)系下的檢測(cè)位姿，進(jìn)而檢測(cè)位姿通過(guò)外參數(shù)轉(zhuǎn)換，獲得移動(dòng)機(jī)器人的本體所處絕對(duì)坐標(biāo)系下的本體位姿。

2.一種基于可描述形狀的點(diǎn)云精準(zhǔn)定位方法，其特征在于，步驟包括：

S1獲取被描述物的第一數(shù)據(jù)；

S2采集場(chǎng)景中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，做聚類處理；遍歷聚類處理結(jié)果，以第一數(shù)據(jù)為參照，做擬合識(shí)別；

S3若步驟S2擬合識(shí)別成功，將第一數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)的被描述物轉(zhuǎn)換到相對(duì)坐標(biāo)系下，并設(shè)置其在相對(duì)坐標(biāo)系基準(zhǔn)處；將擬合識(shí)別的點(diǎn)云轉(zhuǎn)換到相對(duì)坐標(biāo)系下；

S4將被描述物在相對(duì)坐標(biāo)系中，經(jīng)過(guò)第一法則處理后使之與擬合識(shí)別的點(diǎn)云基本重疊，以獲取第一形變位姿；其中所述第一法則處理步驟包括：D1在擬合識(shí)別的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的擬合線段中設(shè)定第一特征；D2以第一特征為目標(biāo)，令被描述物進(jìn)行位移，以使被描述物的對(duì)應(yīng)特征與擬合識(shí)別的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的第一特征基本重疊；D3記錄被描述物的位移為第一形變位姿；其中所述第一特征包括：擬合識(shí)別的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的擬合線段中的預(yù)設(shè)點(diǎn)、或預(yù)設(shè)邊中的至少一種；其中所述位移包括：旋轉(zhuǎn)或平移中的至少一種；

S5將擬合識(shí)別的點(diǎn)云，與步驟S4處理后的被描述物做ICP計(jì)算，以獲取第二形變位姿；

S6根據(jù)第二形變位姿，推算采集器所處絕對(duì)坐標(biāo)系下的檢測(cè)位姿，進(jìn)而檢測(cè)位姿通過(guò)外參數(shù)轉(zhuǎn)換，獲得移動(dòng)機(jī)器人的本體所處絕對(duì)坐標(biāo)系下的本體位姿。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于可描述形狀的點(diǎn)云精準(zhǔn)定位方法，其特征在于，所述第一數(shù)據(jù)包括被描述物的：長(zhǎng)度、角度中的至少一種用來(lái)描述形狀的參數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于可描述形狀的點(diǎn)云精準(zhǔn)定位方法，其特征在于，所述步驟S2中的聚類處理步驟包括：根據(jù)預(yù)設(shè)點(diǎn)云間距分割閾值，將待識(shí)別的點(diǎn)云分簇，而后再進(jìn)行聚類處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于可描述形狀的點(diǎn)云精準(zhǔn)定位方法，其特征在于，所述步驟S2中擬合識(shí)別步驟包括：

C1將待識(shí)別的每簇點(diǎn)云的第一處方向上的點(diǎn)與第二處方向上的點(diǎn)進(jìn)行線段擬合，以定義出擬合線段；

C2判斷當(dāng)前擬合線段與點(diǎn)云簇中離其最遠(yuǎn)的點(diǎn)的距離是否超出閾值；

C3若超出，則以該當(dāng)前擬合線段與點(diǎn)云簇中離其最遠(yuǎn)的點(diǎn)為端點(diǎn)，分段擬合線段；

C4循環(huán)步驟C1至C3直至分段完畢。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于可描述形狀的點(diǎn)云精準(zhǔn)定位方法，其特征在于，所述步驟S2中擬合識(shí)別步驟包括：

C5以第一數(shù)據(jù)為參照，與待識(shí)別的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的擬合線段的長(zhǎng)度、及線段之間的夾角做匹配判斷，以識(shí)別出對(duì)應(yīng)的被描述物。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于可描述形狀的點(diǎn)云精準(zhǔn)定位方法，其特征在于，所述ICP計(jì)算步驟包括：以第一形變位姿為初值，計(jì)算擬合識(shí)別的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的擬合線段中的線段及點(diǎn)云的誤差函數(shù)；并將誤差函數(shù)相加做最小二乘法。