[發(fā)明專利]激光定位方法、計算機設(shè)備及存儲介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210868923.3
• 申請日: 2022-07-22
• 公開（公告）號: CN115144862A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 易良玲
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市無限動力發(fā)展有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S17/93;G01C21/18;G01C21/20;G01C21/00;A47L11/40;A47L11/24
• 代理公司: 深圳市明日今典知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44343
• 代理人: 王杰輝;宋莉

本申請?zhí)峁┝艘环N激光定位方法、計算機設(shè)備和存儲介質(zhì)，在通過相關(guān)性掃描匹配方法篩選初始極值時，通過對每個激光點匹配與各自的激光距離相對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，再結(jié)合該權(quán)重系數(shù)計算匹配分?jǐn)?shù)，從而各個值對應(yīng)的匹配分?jǐn)?shù)與測距距離相關(guān)，進(jìn)而排除測距距離對匹配分?jǐn)?shù)的影響，使得最終篩選得到的匹配分?jǐn)?shù)最高的初始極值具有高精準(zhǔn)度，最后保證了據(jù)該初始極值進(jìn)行牛頓高斯算法優(yōu)化后所得的全局極值的精準(zhǔn)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及建圖定位技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種激光定位方法、計算機設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

一個完整的2D激光SLAM方案包括前端機器人定位和后端優(yōu)化兩個大的部分，對于一個融合IMU、里程計和激光雷達(dá)的定位方法，一般是通過幀間匹配完成機器人位姿估計。首先通過里程計獲取機器人在下一幀的位姿估計作為先驗，然后通過激光匹配的觀測數(shù)據(jù)對先驗進(jìn)行修正，輸出后驗位姿。比較常用的激光匹配方法有類ICP方法和基于優(yōu)化的方法，然而基于優(yōu)化的方法對于初值非常敏感，初值提供的不好極易陷入局部極值，給定位帶來較大誤差。

對于掃地機而言，激光雷達(dá)的成本較低，但激光數(shù)據(jù)受限與激光雷達(dá)的精度，隨著測距距離的增長，在超過一定范圍時，激光數(shù)據(jù)的精度會降低。因此，當(dāng)利用精度較低的激光數(shù)據(jù)進(jìn)行掃地機的建圖定位時，作為初值的激光數(shù)據(jù)會導(dǎo)致掃地機的定位精度較低。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的主要目的為提供一種激光定位方法、計算機設(shè)備及存儲介質(zhì)，旨在解決現(xiàn)有激光雷達(dá)的激光數(shù)據(jù)在超出一定范圍后精度下降導(dǎo)致掃地機定位準(zhǔn)確度低的弊端。

為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝艘环N激光定位方法，包括：

采集激光數(shù)據(jù)，所述激光數(shù)據(jù)包括多個激光點；

通過相關(guān)性掃描匹配方法從所述激光數(shù)據(jù)中查找粗糙極值，針對所述粗糙極值進(jìn)行預(yù)設(shè)的篩選操作，獲得初始極值；

使用高斯牛頓算法對所述初始極值進(jìn)行優(yōu)化，收斂得到全局極值，所述全局極值表征定位位姿。

本申請還提供了一種激光定位裝置，包括：

采集模塊，用于采集激光數(shù)據(jù)，所述激光數(shù)據(jù)包括多個激光點；

篩查模塊，用于通過相關(guān)性掃描匹配方法從所述激光數(shù)據(jù)中查找粗糙極值，針對所述粗糙極值進(jìn)行預(yù)設(shè)的篩選操作，獲得初始極值；

優(yōu)化模塊，用于使用高斯牛頓算法對所述初始極值進(jìn)行優(yōu)化，收斂得到全局極值，所述全局極值表征定位位姿。

本申請還提供一種計算機設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述任一項所述方法的步驟。

本申請還提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述任一項所述的方法的步驟。

本申請中提供的一種激光定位方法、計算機設(shè)備及存儲介質(zhì)，首先采集激光數(shù)據(jù)，該激光數(shù)據(jù)包括多個激光點。然后通過相關(guān)性掃描匹配方法從激光數(shù)據(jù)中查找粗糙極值，并進(jìn)一步針對粗糙極值進(jìn)行預(yù)設(shè)的篩選操作，獲得初始極值。最后使用高斯牛頓算法對初始極值進(jìn)行優(yōu)化，收斂得到全局極值，該全局極值表征掃地機的定位位姿。本申請在通過CSM(相關(guān)性掃描匹配方法)篩選初始極值時，通過對每個激光點匹配與各自的激光距離相對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，再結(jié)合該權(quán)重系數(shù)計算匹配分?jǐn)?shù)，從而各個值對應(yīng)的匹配分?jǐn)?shù)與測距距離相關(guān)，進(jìn)而排除測距距離對匹配分?jǐn)?shù)的影響，使得最終篩選得到的匹配分?jǐn)?shù)最高的初始極值具有高精準(zhǔn)度，最后保證了據(jù)該初始極值進(jìn)行牛頓高斯算法優(yōu)化后所得的全局極值的精準(zhǔn)度。

附圖說明

圖1是本申請一實施例中激光定位方法的步驟示意圖；

圖2是本申請一實施例中激光定位裝置的整體結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本申請一實施例的計算機設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意框圖。