基于激光雷达的动态地图构建方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种基于激光雷达的地图构建方法、系统及介质。该方法包括：对激光雷达采集的当前帧点云数据进行目标检测，确定至少一个目标区域；根据所述至少一个目标区域和目标对象在激光雷达采集的上一帧点云数据中的跟踪区域，确定目标对象在当前帧点云数据中的跟踪区域；根据目标对象在当前帧点云数据中的跟踪区域和目标对象在上一帧点云数据中的状态信息，确定目标对象在当前帧点云数据中的状态信息；将目标对象在当前帧点云数据中的状态信息转换到大地坐标系，并结合静态地图元素，构建当前帧动态电子地图。本发明专利技术构建的包含目标对象实时状态信息的动态电子地图，可全面准确的提供实时路况，更好的满足车辆安全行驶的需求。

【技术实现步骤摘要】
基于激光雷达的动态地图构建方法、系统及介质
本专利技术实施例涉及激光雷达
，尤其涉及一种基于激光雷达的动态地图构建方法、系统及介质。
技术介绍
随着无人驾驶技术和导航技术的发展，电子地图的使用越来越广泛。目前，在构建电子地图时，通常是根据道路、建筑物、河流、草坪等静态的物体位置信息构建电子地图。在使用该电子地图在道路上行驶时，仍需要人工或通过车辆上安装的传感器感知当前场景下的实时路况信息，成本较高。且由于人工观察区域或传感器的检测区域可能存在盲区，在车辆行驶过程中即使采用了该电子地图仍然存在较高的安全隐患。所以现有的电子地图已经无法满足车辆安全行驶的需求，亟需改进。
技术实现思路
本专利技术实施例提供的一种基于激光雷达的地图构建方法、系统及介质，构建了包含目标对象实时状态信息的动态电子地图，可全面准确的提供实时路况，从而更好的满足车辆安全行驶的需求。第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于激光雷达的地图构建方法，包括：对激光雷达采集的当前帧点云数据进行目标检测，确定至少一个目标区域；根据所述至少一个目标区域和目标对象在所述激光雷达采集的上一帧点云数据中的跟踪区域，确定所述目标对象在所述当前帧点云数据中的跟踪区域；根据所述目标对象在所述当前帧点云数据中的跟踪区域和所述目标对象在所述上一帧点云数据中的状态信息，确定所述目标对象在所述当前帧点云数据中的状态信息；将所述目标对象在所述当前帧点云数据中的状态信息转换到大地坐标系，并结合静态地图元素，构建当前帧动态电子地图。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种基于激光雷达的地图构建装置，该装置包括：目标检测模块，用于对激光雷达采集的当前帧点云数据进行目标检测，确定至少一个目标区域；目标跟踪模块，用于根据所述至少一个目标区域和目标对象在所述激光雷达采集的上一帧点云数据中的跟踪区域，确定所述目标对象在所述当前帧点云数据中的跟踪区域；状态更新模块，用于根据所述目标对象在所述当前帧点云数据中的跟踪区域和所述目标对象在所述上一帧点云数据中的状态信息，确定所述目标对象在所述当前帧点云数据中的状态信息；地图构建模块，用于将所述目标对象在所述当前帧点云数据中的状态信息转换到大地坐标系，并结合静态地图元素，构建当前帧动态电子地图。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种测绘系统，该测绘系统包括至少一个激光雷达和处理设备；所述处理设备与所述至少一个激光雷达连接，所述处理设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器针对每个激光雷达都实现第一方面中任意所述的基于激光雷达的地图构建方法。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面中任意所述的基于激光雷达的地图构建方法。本专利技术实施例提供的基于激光雷达的地图构建方法、系统及介质，针对激光雷达采集的每一帧点云数据进行目标检测，结合目标对象在上一帧点云数据中对应的跟踪区域在检测出的至少一个目标区域中确定目标对象在当前帧点云数据中对应的跟踪区域，再结合目标对象在上一帧点云数据中对应的状态信息，确定目标对象在当前点云数据中对应的状态信息，将该状态信息转换到地图对应的大地坐标系后，结合已有的静态地图元素，构建当前帧动态电子地图。本专利技术实施例的技术方案构建了一种新型的包含目标对象实时状态信息的动态电子地图，该动态电子地图可全面准确的提供实时路况，在车辆行驶过程中无需借助人工或传感器获取实时路况，降低了成本，且动态电子地图提供的实时路况情况不存在盲区，可更好的满足车辆安全行驶的需求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1A-1B是本专利技术实施例提供的激光雷达部署效果示意图；图2A是本专利技术实施例一中的一种基于激光雷达的地图构建方法的流程图；图2B和图2D是本专利技术实施例提供的当前帧点云数据的示意图；图2C是本专利技术实施例提供的上一帧点云数据的示意图；图3是本专利技术实施例二中的一种基于激光雷达的地图构建方法的流程图；图4是本专利技术实施例三中的一种基于激光雷达的地图构建方法的流程图；图5是本专利技术实施例四中的一种基于激光雷达的地图构建装置的结构示意图；图6A为本专利技术实施例五提供的一种测绘系统的结构示意图；图6B是本专利技术实施例五中的一种测绘系统的处理设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。可选的，在介绍本专利技术各实施例之前，先对本专利技术实施例中采集点云数据的激光雷达的部署情况进行介绍。由于本专利技术实施例是要基于激光雷达采集的点云数据构建电子地图，且通常情况下电子地图是某一区域的全局地图，所以本专利技术实施例在部署激光雷达时，需要根据待构建电子地图的区域大小，选择一个或多个激光雷达，按照一定规则进行部署，且保证部署后的激光雷达的采集范围可覆盖待构建电子地图的全部区域。示例性的，由于电子地图主要是用于展示道路情况，所以在部署激光雷达时，可以优选将激光雷达设置在道路旁或双向道路间的隔离带内(如图1A中圆圈1所在位置)。图1B示出了构建全局动态地图时，对多个激光雷达(即全局激光雷达)的具体部署位置，其中图1B中方框2包含的图标代表激光雷达，由图1B可以看出，激光雷达按照道路的延伸方向呈环形部署，为了环形中间道路区域全覆盖，针对环形道路中间的各道路还部署了3个激光雷达，从而实现对图1B中所有区域的全覆盖。另外，本专利技术实施例在构建动态电子地图时，可以是针对已经部署的每一个激光雷达，都执行本专利技术实施例的基于激光雷达的地图构建方法，最后对将基于每个激光雷达采集的点云数据构建的当前帧动态电子地图进行整合，即可得到最终的动态电子地图。接下来基于上述介绍的内容，对本专利技术实施例的基于激光雷达的地图构建方法、系统及介质进行详细介绍。实施例一图2A为本专利技术实施例一中的一种基于激光雷达的地图构建方法的流程图，图2B和图2D是本专利技术实施例提供的当前帧点云数据的示意图；图2C是本专利技术实施例提供的上一帧点云数据的示意图。本实施例适用于基于激光雷达采集的点云数据，构建包含目标对象本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光雷达的地图构建方法，其特征在于，包括：/n对激光雷达采集的当前帧点云数据进行目标检测，确定至少一个目标区域；/n根据所述至少一个目标区域和目标对象在所述激光雷达采集的上一帧点云数据中的跟踪区域，确定所述目标对象在所述当前帧点云数据中的跟踪区域；/n根据所述目标对象在所述当前帧点云数据中的跟踪区域和所述目标对象在所述上一帧点云数据中的状态信息，确定所述目标对象在所述当前帧点云数据中的状态信息；/n将所述目标对象在所述当前帧点云数据中的状态信息转换到大地坐标系，并结合静态地图元素，构建当前帧动态电子地图。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于激光雷达的地图构建方法，其特征在于，包括：
对激光雷达采集的当前帧点云数据进行目标检测，确定至少一个目标区域；
根据所述至少一个目标区域和目标对象在所述激光雷达采集的上一帧点云数据中的跟踪区域，确定所述目标对象在所述当前帧点云数据中的跟踪区域；
根据所述目标对象在所述当前帧点云数据中的跟踪区域和所述目标对象在所述上一帧点云数据中的状态信息，确定所述目标对象在所述当前帧点云数据中的状态信息；
将所述目标对象在所述当前帧点云数据中的状态信息转换到大地坐标系，并结合静态地图元素，构建当前帧动态电子地图。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对激光雷达采集的当前帧点云数据进行目标检测，确定至少一个目标区域，包括：
滤除激光雷达采集的当前帧点云数据中的干扰点云数据，确定待检测区域；
采用特征提取网络从所述待检测区域中提取点云特征；
采用区域生成网络根据所述点云特征，确定至少一个候选区域；
采用目标区域评估算法，从所述至少一个候选区域中确定至少一个目标区域。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述至少一个目标区域和目标对象在所述激光雷达采集的上一帧点云数据中的跟踪区域，确定所述目标对象在所述当前帧点云数据中的跟踪区域，包括：
将目标对象在所述激光雷达采集的上一帧点云数据中的跟踪区域分别与所述至少一个目标区域进行匹配；
将匹配成功的目标区域作为所述目标对象在所述当前帧点云数据中的跟踪区域。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将目标对象在所述激光雷达采集的上一帧点云数据中的跟踪区域分别与所述至少一个目标区域进行匹配，包括：
基于距离匹配算法，将目标对象在所述激光雷达采集的上一帧点云数据中的跟踪区域分别与所述至少一个目标区域进行区域移动信息匹配；和/或，
基于特征描述子匹配算法，将目标对象在所述激光雷达采集的上一帧点云数据中的跟踪区域分别与所述至少一个目标区域进行区域点云特征信息匹配。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述至少一个目标区域和目标对象在所述激光雷达采集的上一...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小波，严征，
申请(专利权)人：深圳市镭神智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44