一种不同导航方式之间定位结果的转换方法、转换装置制造方法及图纸

本申请公开了一种不同导航方式之间定位结果的转换方法、转换装置。本发明专利技术利用预先创建的用于第一导航方式的第一坐标系与用于第二导航方式的第二坐标系之间的位姿映射关系，来补偿不同导航方式下由于地图的建图尺度差异和位形畸变等因素导致的利用二维平面位姿变换直接对齐地图带来的偏差，提高了位姿映射定位结果的准确性。相比于依靠信标作为映射参考点的方式，以用于创建位姿映射关系的样本关键帧为参考可以避免因信标布置距离过大和分布不均而导致映射输出的定位结果产生跳变的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种不同导航方式之间定位结果的转换方法、转换装置
本专利技术涉及机器人导航领域，特别地，涉及一种不同导航方式之间定位结果的转换方法、转换装置。
技术介绍
随着导航技术的发展，越来越成熟的导航方式被应用于机器人定位中。例如，按照导航方式的不同，可以有激光导航、视觉纹理导航、信标导航等。实际应用中，机器人侧所采用的导航方式常会因为环境的变化而需要更新导航方式，例如，基于信标的导航方式常会因信标的磨损而不得不采用更先进的导航方式，而调度系统侧既有规划调度拓扑图、以及定位方式并不需要频繁更换导航方式，或者，同一调度系统下不同区域的机器人需要采用不同导航方式，而调度系统侧为便于规划调度通常采用一种导航方式。由于即使是在同一空间环境下，不同导航方式的定位结果也具有较大差异。例如，从既有的二维码导航过渡到视觉纹理导航的使用场景下，视觉纹理导航输出的定位结果需要通过一定的变换，方能达到与既有的二维码地图坐标系相匹配。这使得不同导航方式之间转换定位结果成为需求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种不同导航方式之间定位结果的转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不同导航方式之间定位结果的转换方法，其特征在于，该转换方法包括：/n获得移动机器人在用于第一导航方式的第一坐标系下的第一定位结果、以及预先创建的所述第一坐标系与用于第二导航方式的第二坐标系之间的位姿映射关系，其中，所述位姿映射关系包含预先采样得到的样本关键帧集合中的每个样本关键帧在所述第一坐标系下的第一关键帧位姿和所述第二坐标系下的第二关键帧位姿，/n从所述样本关键帧集合中选定一个所述样本关键帧作为参考关键帧，其中，所述参考关键帧与所述第一定位结果的关联度，比，所述样本关键帧集合中其他的所述样本关键帧与所述第一定位结果的关联度更高；/n基于所述参考关键帧在所述位姿映射关系中的所述第一关...

【技术特征摘要】
1.一种不同导航方式之间定位结果的转换方法，其特征在于，该转换方法包括：
获得移动机器人在用于第一导航方式的第一坐标系下的第一定位结果、以及预先创建的所述第一坐标系与用于第二导航方式的第二坐标系之间的位姿映射关系，其中，所述位姿映射关系包含预先采样得到的样本关键帧集合中的每个样本关键帧在所述第一坐标系下的第一关键帧位姿和所述第二坐标系下的第二关键帧位姿，
从所述样本关键帧集合中选定一个所述样本关键帧作为参考关键帧，其中，所述参考关键帧与所述第一定位结果的关联度，比，所述样本关键帧集合中其他的所述样本关键帧与所述第一定位结果的关联度更高；
基于所述参考关键帧在所述位姿映射关系中的所述第一关键帧位姿和所述第二关键帧位姿之间的位姿偏差，将所述第一定位结果转换为所述第二坐标系下的第二定位结果。


2.如权利要求1所述的转换方法，其特征在于，获得移动机器人在用于第一导航方式的第一坐标系下的第一定位结果，包括：
获取所述移动机器人的相机采集到的采样图像数据包含的采样关键帧；
利用所述采样关键帧确定所述第一定位结果。


3.如权利要求1所述的转换方法，其特征在于，从所述样本关键帧集合中选定一个所述样本关键帧作为参考关键帧，包括：
确定所述样本关键帧集合中的所述样本关键帧的所述第一关键帧位姿相对于所述第一定位结果之间的空间距离；
将所述空间距离最小的一个所述样本关键帧确定为所述参考关键帧。


4.如权利要求1所述的转换方法，其特征在于，从所述样本关键帧集合中选定一个所述样本关键帧作为参考关键帧，包括：
筛选出所述第一关键帧位姿落入在所述第一定位结果的预设邻域范围内的所述样本关键帧；
确定筛选出的所述样本关键帧与确定所述第一定位结果的采样关键帧的相似度，其中，所述采样关键帧从所述移动机器人采集到的采样图像数据中获取得到，
将所述相似度最高的一个所述样本关键帧，确定为所述参考关键帧。


5.如权利要求1所述的转换方法，其特征在于，所述位姿映射关系通过以下方式创建：
从样本图像数据中获得包含所述样本关键帧的所述样本关键帧集合，
确定所述样本关键帧集合中的每个所述样本关键帧的所述第一关键帧位姿，
从所述样本关键帧集合的所述样本关键帧中提取出包括有信标的信标关键帧，
基于所述信标关键帧中的信标的位置信息，确定信标对所述信标关键帧的约束，
至少通过信标对所述信标关键帧的约束，对每个所述样本关键帧的所述第一关键帧位姿进行图优化，
利用每个所述样本关键帧的所述第一关键帧位姿与图优化后得到的所述第二关键帧位姿，创建得到所述位姿映射关系。


6.一种构建不同导航方式之间位姿映射关系的方法，其特征在于，该方法包括：
从样本图像数据中获得包含样本关键帧的样本关键帧集合，
确定所述样本关键帧集合中的每个所述样本关键帧在用于第一导航方式的第一坐标系下的第一关键帧位姿，
从所述样本关键帧集合的所述样本关键帧中提取出包括有信标的信标关键帧，
基于所述信标关键帧中的信标的位置信息，确定信标对所述信标关键帧的约束，
至少通过信标对所述信标关键帧的约束，对每个所述样本关键帧的所述第一关键帧位姿进行图优化，得到在用于第二导航方式的第二坐标系下的第二关键帧位姿，
利用每个所述样本关键帧的所述第一关键帧位姿与所述第二关键帧位姿，创建得到位姿映射关系。


7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，基于所述信标关键帧中的信标的位置信息，确定信标对所述信标关键帧的约束，包括：
对于每个所述信标关键帧中的每个信标，
确定该信标相对于所述第一坐标系下的该所述信标关键帧的相机的第一位移测量值，与，该信标相对于所述第二坐标系下的该所述信标关键帧的相机的第二位移测量值之间的差异，其中，所述第二坐标系下的信标关键帧由所述第一坐标系下的信标关键帧映射得到，
累计所有信标关键帧中的所有信标的所述差异，得到信标对所述信标关键帧的约束。


8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述第一位移测量值，根据所述信标关键帧中的特征点与三维空间点的相机模型关系确定；
所述第二位移测量值，根据信标在所述第二坐标系中的位置信息、所述第二坐标系下的信标关键帧的位姿、以及相机外参获得。


9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，至少通过信标对所述信标关键帧的约束，对每个所述样本关键帧的所述第一关键帧位姿进行图优化，包括：
通过信标对所述信标关键帧的约束、每个所述样本关键帧的里程计帧间约束、以及每个所述样本关键帧的闭环约束，对该所述样本关键帧的所述第一关键帧位姿进行图优化，
其中，所述里程计帧间约束包括视觉里程计帧间约束和/或惯性里程计帧间约束，所述里程计帧间约束从采集的...

【专利技术属性】
技术研发人员：党志强，易雨亭，李建禹，贾永华，吴永海，李必勇，白寒，
申请(专利权)人：杭州海康机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33