一种地图更新方法及装置制造方法及图纸

本申请涉及地图更新技术领域，尤其涉及一种地图更新方法及装置，分别获取各帧激光数据，其中，每一帧激光数据包含多个激光点的激光点数据；分别获取所述各帧激光数据中各激光点数据对应的采集设备的位姿；根据所述各帧激光数据和对应的位姿，分别将所述各帧激光数据转换到预设全局坐标系中，获得转换后的各帧激光数据；分别根据所述转换后的各帧激光数据，计算所述各帧激光数据中各激光点的SDF值，并根据所述各激光点的SDF值更新地图，这样，能够提高地图更新的效率，降低地图更新时的计算量。

A method and device of map updating

【技术实现步骤摘要】
一种地图更新方法及装置
本申请涉及地图更新
，尤其涉及一种地图更新方法及装置。
技术介绍
目前，在自动导引运输车（AutomatedGuidedVehicle，AGV）等物流机器人领域，为实现机器人的定位、导航、路径规划等任务，通常需要构建栅格地图，但是由于场景中通常含有动态物体，如人、车辆等，因此需要实时更新该地图，以消除动态物体对定位和导航的影响。现有技术中，地图通常可以表示为以下几种，第一种是栅格地图，栅格地图将地图表示为占据、未占据和未知三种状态、并通过概率的方式表示这三种状态，但是，由于在计算的过程中，需要为每个栅格计算其栅格概率，因此，需要占用大量的计算资源和内存，第二种是点云地图，点云地图中大部分是直接通过点云来代表真实世界，但是点云占用的内存是很多的，因此，会造成计算量大的问题，第三种是基于体素的地图，虽然基于体素的地图能够有效减少计算量和占用内存，但是难以进行地图更新，一旦发生动态物体的占据后，体素仍然会存在，动态物体无法滤除。
技术实现思路
本申请实施例提供一种地图更新方法及装置，以提高地图更新效率，降低计算量。本申请实施例提供的具体技术方案如下：一种地图更新方法，包括：分别获取各帧激光数据，其中，每一帧激光数据包含多个激光点的激光点数据；分别获取所述各帧激光数据中各激光点数据对应的采集设备的位姿；根据所述各帧激光数据和对应的位姿，分别将所述各帧激光数据转换到预设全局坐标系中，获得转换后的各帧激光数据；分别根据所述转换后的各帧激光数据，计算所述各帧激光数据中各激光点的SDF值，并根据所述各激光点的SDF值更新地图。可选的，分别获取各帧激光数据，具体包括：分别获取各帧待处理激光数据，其中，每一帧待处理激光数据包含多个激光点的待处理激光点数据；分别针对任意一帧待处理激光数据，根据所述采集设备的运行速度，分别确定所述任意一帧待处理激光数据中各激光点数据对应的采集设备的待处理位姿；分别将各待处理位姿转换到所述任意一帧待处理激光数据中第一个激光点数据对应的坐标系中，获得转换后的各待处理位姿，其中，所述坐标系为所述采集设备的坐标系；根据所述转换后的各待处理位姿和所述待处理激光数据，获得各帧激光数据。可选的，分别获取所述各帧激光数据中各激光点数据对应的采集设备的位姿之后，进一步包括：分别针对任意一帧激光数据，计算所述各激光数据对应的体素的法向量，其中，所述法向量表征所述各帧激光数据中各激光点与对应的体素的距离值；根据各法向量和优化目标函数，分别对所述各激光点数据的位姿进行优化，并获得所述各激光点数据对应的优化后的位姿。可选的，根据所述各激光点的SDF值更新地图，具体包括：根据所述各激光点的SDF值，分别将所述各帧激光数据中的各激光点映射到地图中，获得所述各帧激光数据中各激光点在所述地图中的分布，其中，所述SDF值为0时，所述激光点映射到对应的体素中的概率最高，所述SDF值不为0时，所述激光点映射到对应的体素中的概率最低，所述SDF值表征所述激光数据是否为被探测到的物体的表面的坐标；根据所述各帧激光数据中各激光点在所述地图中的分布，更新所述地图。可选的，进一步包括：按照预设周期或在确定所述地图更新结束时，计算所述地图中每个体素的体素概率，其中，所述体素概率表征SDF值为0的概率，所述体素表征各激光点映射到对应的全局坐标系中对应的位置；若确定所述体素概率小于预设体素概率阈值，则将所述体素从本地存储的体素中删除，并更新所述地图。一种地图更新装置，包括：第一获取模块，用于分别获取各帧激光数据，其中，每一帧激光数据包含多个激光点的激光点数据；第二获取模块，用于分别获取所述各帧激光数据中各激光点数据对应的采集设备的位姿；转换模块，用于根据所述各帧激光数据和对应的位姿，分别将所述各帧激光数据转换到预设全局坐标系中，获得转换后的各帧激光数据；第一更新模块，用于分别根据所述转换后的各帧激光数据，计算所述各帧激光数据中各激光点的SDF值，并根据所述各激光点的SDF值更新地图。可选的，第一获取模块具体用于：分别获取各帧待处理激光数据，其中，每一帧待处理激光数据包含多个激光点的待处理激光点数据；分别针对任意一帧待处理激光数据，根据所述采集设备的运行速度，分别确定所述任意一帧待处理激光数据中各激光点数据对应的采集设备的待处理位姿；分别将各待处理位姿转换到所述任意一帧待处理激光数据中第一个激光点数据对应的坐标系中，获得转换后的各待处理位姿，其中，所述坐标系为所述采集设备的坐标系；根据所述转换后的各待处理位姿和所述待处理激光数据，获得各帧激光数据。可选的，分别获取所述各帧激光数据中各激光点数据对应的采集设备的位姿之后，进一步包括：第一处理模块，用于分别针对任意一帧激光数据，计算所述各激光数据对应的体素的法向量，其中，所述法向量表征所述各帧激光数据中各激光点与对应的体素的距离值；优化模块，用于根据各法向量和优化目标函数，分别对所述各激光点数据的位姿进行优化，并获得所述各激光点数据对应的优化后的位姿。可选的，根据所述各激光点的SDF值更新地图时，第一更新模块具体用于：根据所述各激光点的SDF值，分别将所述各帧激光数据中的各激光点映射到地图中，获得所述各帧激光数据中各激光点在所述地图中的分布，其中，所述SDF值为0时，所述激光点映射到对应的体素中的概率最高，所述SDF值不为0时，所述激光点映射到对应的体素中的概率最低，所述SDF值表征所述激光数据是否为被探测到的物体的表面的坐标；根据所述各帧激光数据中各激光点在所述地图中的分布，更新所述地图。可选的，进一步包括：第二处理模块，用于按照预设周期或在确定所述地图更新结束时，计算所述地图中每个体素的体素概率，其中，所述体素概率表征SDF值为0的概率，所述体素表征各激光点映射到对应的全局坐标系中对应的位置；第二更新模块，用于若确定所述体素概率小于预设体素概率阈值，则将所述体素从本地存储的体素中删除，并更新所述地图。一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述地图更新方法的步骤。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述地图更新方法的步骤。本申请实施例中，分别获取各帧激光数据，各帧激光数据中包含多个激光点的激光点数据，并分别获取各帧激光数据中各激光点数据对应的采集设备的位姿，根据各帧激光数据和对应的位姿，分别将各帧激光数据转换到预设全局坐标系中，获得转换后的各帧激光数据，然后分别根据转换后的各帧激光数据，计算各帧激光数据中各激光点的SDF值，并根据各激光点的SDF值更新地图，这样，通过各帧激光数据和对应的位姿计算SDF值，并根据SDF值更新地图，能够节约计算资源和内存，提高地图的更新效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地图更新方法，其特征在于，包括：/n分别获取各帧激光数据，其中，每一帧激光数据包含多个激光点的激光点数据；/n分别获取所述各帧激光数据中各激光点数据对应的采集设备的位姿；/n根据所述各帧激光数据和对应的位姿，分别将所述各帧激光数据转换到预设全局坐标系中，获得转换后的各帧激光数据；/n分别根据所述转换后的各帧激光数据，计算所述各帧激光数据中各激光点的有向距离场SDF值，并根据所述各激光点的SDF值更新地图。/n

【技术特征摘要】
1.一种地图更新方法，其特征在于，包括：
分别获取各帧激光数据，其中，每一帧激光数据包含多个激光点的激光点数据；
分别获取所述各帧激光数据中各激光点数据对应的采集设备的位姿；
根据所述各帧激光数据和对应的位姿，分别将所述各帧激光数据转换到预设全局坐标系中，获得转换后的各帧激光数据；
分别根据所述转换后的各帧激光数据，计算所述各帧激光数据中各激光点的有向距离场SDF值，并根据所述各激光点的SDF值更新地图。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，分别获取各帧激光数据，具体包括：
分别获取各帧待处理激光数据，其中，每一帧待处理激光数据包含多个激光点的待处理激光点数据；
分别针对任意一帧待处理激光数据，根据所述采集设备的运行速度，分别确定所述任意一帧待处理激光数据中各激光点数据对应的采集设备的待处理位姿；
分别将各待处理位姿转换到所述任意一帧待处理激光数据中第一个激光点数据对应的坐标系中，获得转换后的各待处理位姿，其中，所述坐标系为所述采集设备的坐标系；
根据所述转换后的各待处理位姿和所述待处理激光数据，获得各帧激光数据。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，分别获取所述各帧激光数据中各激光点数据对应的采集设备的位姿之后，进一步包括：
分别针对任意一帧激光数据，计算所述各激光数据对应的体素的法向量，其中，所述法向量表征所述各帧激光数据中各激光点与对应的体素的距离值；
根据各法向量和优化目标函数，分别对所述各激光点数据的位姿进行优化，并获得所述各激光点数据对应的优化后的位姿。


4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，根据所述各激光点的SDF值更新地图，具体包括：
根据所述各激光点的SDF值，分别将所述各帧激光数据中的各激光点映射到地图中，获得所述各帧激光数据中各激光点在所述地图中的分布，其中，所述SDF值为0时，所述激光点映射到对应的体素中的概率最高，所述SDF值不为0时，所述激光点映射到对应的体素中的概率最低，所述SDF值表征所述激光数据是否为被探测到的物体的表面的坐标；
根据所述各帧激光数据中各激光点在所述地图中的分布，更新所述地图。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
按照预设周期或在确定所述地图更新结束时，计算所述地图中每个体素的体素概率，其中，所述体素概率表征SDF值为0的概率，所述体素表征各激光点映射到对应的全局坐标系中对应的位置；
若确定所述体素概率小于预设体素概率阈值，则将所述体素从本地存储的体素中删除，并更新所述地图。


6.一种地图更新装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于分别获取各帧激光数据，其中，每一帧激光数据包含多个激光点的激光点数据；
第二获取模块，用于分别获取所述各帧激光数据中各激光点数据对应的采集设备的位姿；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世汉，胡孟宇，韩松杉，刘方圆，张弥，
申请(专利权)人：浙江欣奕华智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33