一种即时定位与建图的方法及装置制造方法及图纸

本申请涉及一种即时定位和建图的方法和装置。所述即时定位和建图的方法包括：获取俯视图像；确定所述俯视图像中的库位角点及所述库位角点的图像坐标，其中每一个库位角点对应库位的一个定位点；基于所述库位角点的图像坐标和第一预设库位宽度，确定有效库位；将所述有效库位与地图中的库位匹配；基于匹配结果确定建图设备的位姿；基于所述建图设备的位姿更新所述地图。

A Method and Device for Instant Location and Mapping

【技术实现步骤摘要】
一种即时定位与建图的方法及装置
本专利技术涉及计算机视觉领域，尤其涉及视觉定位与建图领域。
技术介绍
即时定位与建图(SimultaneousLocalizationAndMapping，简称SLAM)是一种通过实时跟踪机器人运动并在此过程中同时建立周围环境地图以达到定位导航等目标的技术。目前应用在自动泊车领域的SLAM主要包括基于激光雷达的SLAM以及基于视觉的SLAM。这两种方案可以基于特征点实现定位与建图功能，然而二者提供的定位信息有限，同时不能明确地指出库位的全局或局部位置。因此，提供一种新的应用在自动泊车领域的定位和建图方法和装置是十分有必要的。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种即时定位与建图的方法。该方法可以在建图的过程中直接利用库位的语义信息(例如，库位的宽度信息、库位线位置关系、库位角点位置关系)，由此建立的地图不仅能提供建图设备的定位信息，还能储存库位的位置信息。本申请一方面提供一种即时定位与建图的方法。所述方法包括：获取俯视图像；确定所述俯视图像中的库位角点及所述库位角点的图像坐标，其中每一个库位角点对应库位的一个定位点；基于所述库位角点的图像坐标和第一预设库位宽度，确定有效库位；将所述有效库位与地图中的库位匹配；基于匹配结果确定建图设备的位姿；基于所述建图设备的位姿更新所述地图。在一些实施例中，所述获取俯视图像包括：获取至少一张视觉图像,通过逆透视变换将所述至少一张视觉图像转换为至少一张子俯视图像,和将所述至少一张子俯视图像拼接成所述俯视图像。在一些实施例中，所述确定所述俯视图像中的库位角点及其图像坐标包括：基于深度神经网络确定所述俯视图像中的库位角点，所述库位角点为库位入口角点。在一些实施例中，所述基于所述库位角点的图像坐标和第一预设库位宽度，确定有效库位，包括：基于所述库位角点的图像坐标和所述第一预设库位宽度确定候选库位，并在所述候选库位中确定所述有效库位。在一些实施例中，所述在所述候选库位中确定有效库位，包括：确定所述候选库位的感兴趣区域；基于所述感兴趣区域，通过深度神经网络对所述候选库位进行分类确定所述有效库位。在一些实施例中，所述将所述有效库位与地图中的库位匹配包括：将所述有效库位的库位角点与所述地图中的库位的库位角点进行匹配；确定至少两对相互匹配的库位角点；基于所述至少两对相互匹配的库位角点确定所述建图设备的位姿。在一些实施例中，所述将所述有效库位的库位角点与所述地图中的库位的库位角点进行匹配，包括：对于所述有效库位的每个库位角点，确定该库位角点与所述地图中的库位的库位角点之间的距离；判断所述距离是否满足预设条件，是则所述有效库位的库位角点与所述地图中的库位的库位角点相互匹配。所述预设条件是所述距离在预设阈值范围内，并且所述距离在所述预设阈值范围内最小。在一些实施例中，所述基于所述至少两对相互匹配的库位角点确定所述建图设备的位姿，包括：确定每对相互匹配的库位角点的置信度，所述置信度与所述相互匹配的库位角点与所述建图设备的距离和/或所述相互匹配的库位角点在所述地图中被历史观测到的次数有关；基于所述置信度确定所述建图设备的位姿。在一些实施例中，所述方法进一步包括：确定所述俯视图像的有效库位中与所述地图中的库位匹配不上的有效库位；将与所述匹配不上的有效库位插入所述地图中。在一些实施例中，所述方法进一步包括对所述地图进行优化。所述优化包括以下中的至少一种：对所述地图中的至少部分库位角点按照预设的位置关系进行拟合；对所述地图中相互位置差异在预设阈值范围内的库位角点进行权重合并；对所述地图中的库位直线的方向向量进行优化，其中每一个库位直线对应库位的一个边；基于第二预设库位宽度对所述地图中的库位的库位角点进行优化。本申请一方面提供一种即时定位与建图的装置，所述装置包括至少一个图像获取设备端口，至少一个存储设备，所述存储设备包括一组指令；以及与所述至少一个存储设备通信的至少一个处理器。其中，当执行所述一组指令时，所述至少一个处理器用于使所述即时定位与建图的装置执行即时定位与建图的方法。本申请中另外的特征将部分地在下面的描述中阐述。通过该阐述，使以下附图和实施例叙述的内容对本领域普通技术人员来说变得显而易见。本申请中的专利技术点可以通过实践或使用下面讨论的详细示例中阐述的方法、手段及其组合来得到充分阐释。附图说明以下附图详细描述了本申请中披露的示例性实施例。其中相同的附图标记在附图的若干视图中表示类似的结构。本领域的一般技术人员将理解这些实施例是非限制性的、示例性的实施例，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本公开的范围，其他方式的实施例也可能同样的完成本申请中的专利技术意图。应当理解，附图未按比例绘制。其中：图1示出了根据本申请的一些实施例所示的即时定位与建图的系统；图2示出了根据本申请的一些实施例所示的即时定位与建图的方法的流程图；图3示出了根据本申请的一些实施例所示的停车场的示意图。具体实施方式以下描述提供了本申请的特定应用场景和要求，目的是使本领域技术人员能够制造和使用本申请中的内容。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本公开不限于所示的实施例，而是与权利要求一致的最宽范围。这里使用的术语仅用于描述特定示例实施例的目的，而不是限制性的。比如，除非上下文另有明确说明，这里所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”也可以包括复数形式。当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包含”和/或“含有”意思是指所关联的整数，步骤、操作、元素和/或组件存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或在该系统/方法中可以添加其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件。考虑到以下描述，本公开的这些特征和其他特征、以及结构的相关元件的操作和功能、以及部件的组合和制造的经济性可以得到明显提高。参考附图，所有这些形成本公开的一部分。然而，应该清楚地理解，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本公开的范围。本公开中使用的流程图示出了根据本公开中的一些实施例的系统实现的操作。应该清楚地理解，流程图的操作可以不按顺序实现。相反，操作可以以反转顺序或同时实现。此外，可以向流程图添加一个或多个其他操作。可以从流程图中移除一个或多个操作。本申请的一个方面涉及一种即时定位与建图的方法。具体地，该方法包括，获取特定区域(例如，停车场、仓库)的俯视图像，根据该俯视图像确定库位角点及该库位角点的图像坐标；然后结合预设的库位宽度，确定该俯视图像中的有效库位；将该有效库位与地图中存在的库位进行匹配，根据匹配结果确定建图设备的位姿，并根据该建图设备的位姿更新该地图。图1示出了根据本申请的一些实施例所示的即时定位与建图的系统。即时定位与建图的系统100可以获取视觉图像并执行即时定位与建图的方法。所述即时定位与建图的方法可以参考图2的描述。如图所示，同时定位和建图的系统100可以包括图像获取设备101和建图设备102(本申请中又称为即时定位与建图装置)。图像获取设备101用于获取周围环境的视觉图像。图像获取设备101可以为相机，例如鱼眼相机、反射折射相机、全景成像相机。图像获取设备10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种即时定位与建图的方法，其特征在于，所述方法包括：获取俯视图像；确定所述俯视图像中的库位角点及所述库位角点的图像坐标，其中每一个库位角点对应库位的一个定位点；基于所述库位角点的图像坐标和第一预设库位宽度，确定有效库位；将所述有效库位与地图中的库位匹配；基于匹配结果确定建图设备的位姿；基于所述建图设备的位姿更新所述地图。

【技术特征摘要】
1.一种即时定位与建图的方法，其特征在于，所述方法包括：获取俯视图像；确定所述俯视图像中的库位角点及所述库位角点的图像坐标，其中每一个库位角点对应库位的一个定位点；基于所述库位角点的图像坐标和第一预设库位宽度，确定有效库位；将所述有效库位与地图中的库位匹配；基于匹配结果确定建图设备的位姿；基于所述建图设备的位姿更新所述地图。2.如权利要求1所述的即时定位与建图的方法，其特征在于，所述获取俯视图像包括：获取至少一张视觉图像,通过逆透视变换将所述至少一张视觉图像转换为至少一张子俯视图像,和将所述至少一张子俯视图像拼接成所述俯视图像。3.如权利要求1所述的即时定位与建图的方法，其特征在于，所述确定所述俯视图像中的库位角点及其图像坐标，包括：基于深度神经网络确定所述俯视图像中的库位角点，所述库位角点为库位入口角点。4.如权利要求1所述的即时定位与建图的方法，其特征在于，所述基于所述库位角点的图像坐标和第一预设库位宽度，确定有效库位，包括：基于所述库位角点的图像坐标和所述第一预设库位宽度确定候选库位，并在所述候选库位中确定所述有效库位。5.如权利要求4所述的即时定位与建图的方法，其特征在于，所述在所述候选库位中确定有效库位，包括：确定所述候选库位的感兴趣区域；基于所述感兴趣区域，通过深度神经网络对所述候选库位进行分类确定所述有效库位。6.如权利要求1所述的即时定位与建图的方法，其特征在于，所述将所述有效库位与地图中的库位匹配包括：将所述有效库位的库位角点与所述地图中的库位的库位角点进行匹配；确定至少两对相互匹配的库位角点；所述基于匹配结果确定建图设备的位姿包括：基于所述至少两对相互匹配的库位角点确定所述建图设备的位姿。7.如权利要求6所述的即时定位与建图的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何潇，张丹，
申请(专利权)人：驭势科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11