本发明专利技术公开了一种回环检测方法和装置，涉及智能机器人技术领域。该方法的一具体实施方式包括：获取当前激光帧以及所述当前激光帧包括的激光点云的位置信息；根据激光点云的位置信息，确定当前激光帧在预设的全局网格中的分布情况；判断存储的多个历史激光帧的数量是否不小于第一回环检测阈值，如果是，则根据存储的多个历史激光帧在全局网格的分布情况以及当前激光帧在全局网格的分布情况，从多个历史激光帧中，为当前激光帧匹配候选回环激光帧；基于匹配出的候选回环激光帧，为当前激光帧确定有效回环激光帧。该实施方式能够有效地提高回环检测准确性。回环检测准确性。回环检测准确性。
【技术实现步骤摘要】
一种回环检测方法和装置
[0001]本专利技术涉及智能机器人
，尤其涉及一种回环检测方法和装置。
技术介绍
[0002]机器人在未知环境下通过激光传感器获取外部环境信息，实现位姿估计并增量式地构建环境模型，进而确立自身的全局位置的过程称为机器人实时定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping，SLAM)。其中，回环检测(也称闭环检测)是SLAM中的关键环节，其通过判断新采集到的激光帧是否在历史激光帧中出现过，即确定机器人是否进入某同一历史地点。其目的主要是减少构建环境地图时的累积误差。
[0003]目前回环检测方式主要是基于距离的回环检测方式，即当检测到当前激光帧与历史激光帧的相对位置小于阈值时，则将该历史激光帧及该历史激光帧前后的其他历史激光帧作为回环候选激光帧，再然后基于该回环候选帧，确定出回环帧，以完成回环检测。
[0004]在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：
[0005]现有的这种基于距离确定回环帧的方式，无法直接判断两激光帧之间是否存在共视区域，如果不存在则会造成误匹配，引入误差，导致回环检测准确性较低。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种回环检测方法和装置，能够有效地提高回环检测准确性。
[0007]为实现上述目的，根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种回环检测方法，包括：
[0008]获取当前激光帧以及所述当前激光帧包括的激光点云的位置信息；
[0009]根据所述激光点云的位置信息，确定所述当前激光帧在预设的全局网格中的分布情况；
[0010]判断存储的多个历史激光帧的数量是否不小于第一回环检测阈值，
[0011]如果是，则根据存储的多个历史激光帧在所述全局网格的分布情况以及所述当前激光帧在所述全局网格的分布情况，从多个所述历史激光帧中，为所述当前激光帧匹配候选回环激光帧；
[0012]基于匹配出的候选回环激光帧，为所述当前激光帧确定有效回环激光帧。
[0013]优选地，所述回环检测方法，进一步包括：
[0014]判断出存储的历史激光帧的数量不满足回环检测阈值，
[0015]将所述当前激光帧存储为历史激光帧，并存储所述历史激光帧在预设的全局网格的分布情况；
[0016]获取新的激光帧以及所述新的激光帧包括的激光点云的位置信息；
[0017]将所述新的激光帧作为当前激光帧，执行确定所述当前激光帧在所述全局网格的分布情况的步骤。
[0018]优选地，确定所述当前激光帧在所述全局网格的分布情况，包括：
[0019]根据所述当前激光帧包括的激光点云的位置信息，将所述当前激光帧映射到预设的全局网格中；
[0020]根据映射的结果，确定所述当前激光帧所占据的网格。
[0021]优选地，为所述当前激光帧匹配候选回环激光帧，包括：
[0022]根据所述当前激光帧所占据的网格，从多个所述历史激光帧中，查找与所述当前激光帧存在重叠网格的目标历史激光帧；
[0023]判断所述当前激光帧与所述目标历史激光帧之间的间隔帧数是否不小于第二回环检测阈值，如果是，则确定所述目标历史激光帧为所述候选回环激光帧。
[0024]优选地，所述激光点云的位置信息包括：所述激光点云在二维激光坐标系中的激光坐标；
[0025]将所述当前激光帧映射到预设的全局网格中，包括：
[0026]将所述激光点云的激光坐标转换为预设的二维世界坐标系中的世界坐标；
[0027]根据所述激光点云的世界坐标以及存储的所述全局网格的网格分辨率，计算所述激光点云的网格坐标，其中，所述全局网格基于世界坐标系绘制出。
[0028]优选地，确定所述当前激光帧所占据的网格，包括：
[0029]根据所述激光点云的网格坐标，查找所述当前激光帧包括的每一个所述激光点云所属于的网格。
[0030]优选地，在判断出所述当前激光帧与所述目标历史激光帧之间的间隔帧数不小于第二回环检测阈值之后，进一步包括：
[0031]统计所述目标历史激光帧与所述当前激光帧之间的重叠网格中，属于所述目标历史激光帧的激光点云的数量；
[0032]判断统计出的属于所述目标历史激光帧的激光点云的数量是否不小于点云数量阈值，
[0033]如果是，则确定所述目标历史激光帧为所述候选回环激光帧。
[0034]优选地，统计出重叠网格中属于所述目标历史激光帧的激光点云的数量之后，进一步包括：
[0035]当所述目标历史激光帧的个数为多个时，
[0036]基于每一个所述目标历史激光帧对应的重叠网格中所述目标历史激光帧的激光点云的数量，对多个所述目标历史激光帧进行排序；
[0037]根据排序的结果，选择重叠网格中激光点云的数量最大的目标历史激光帧；
[0038]为选择出的重叠网格中激光点云的数量最大的目标历史激光帧，执行判断重叠网格中属于所述目标历史激光帧的激光点云的数量是否不小于点云数量阈值的步骤。
[0039]优选地，为所述当前激光帧确定有效回环激光帧，包括：
[0040]计算所述候选回环激光帧与所述当前激光帧之间的相对位姿平移量；
[0041]当所述相对位姿平移量满足有效回环的条件时，确定所述候选回环激光帧为所述有效回环激光帧。
[0042]第二方面，本专利技术实施例提供一种回环检测装置，包括：
[0043]获取模块，用于获取当前激光帧以及所述当前激光帧包括的激光点云的位置信
息；
[0044]位置信息处理模块，用于根据所述激光点云的位置信息，确定所述当前激光帧在预设的全局网格中的分布情况；
[0045]回环激光帧检测模块，用于判断存储的多个历史激光帧的数量是否满足第一回环检测阈值，如果是，则根据存储的多个历史激光帧在所述全局网格的分布情况以及所述当前激光帧在所述全局网格的分布情况，从多个所述历史激光帧中，为所述当前激光帧匹配候选回环激光帧；基于匹配出的候选回环激光帧，为所述当前激光帧确定有效回环激光帧。
[0046]优选地，所述回环检测装置，进一步包括：存储模块，其中，
[0047]回环激光帧检测模块，进一步用于判断出存储的历史激光帧的数量不满足回环检测阈值，将所述当前激光帧以及所述当前激光帧在预设的全局网格的分布情况发送给所述存储模块；
[0048]所述存储模块，用于将所述当前激光帧存储为历史激光帧，并存储所述历史激光帧在预设的全局网格的分布情况；
[0049]所述获取单元，进一步用于获取新的激光帧以及所述新的激光帧包括的激光点云的位置信息；
[0050]所述位置信息处理模块，用于将所述新的激光帧作为当前激光帧，执行确定所述当前激光帧在所述全局网格的分布情况的步骤。
[0051]优选地，所述位置信息处理模块，用于根据所述当前激光帧包括的激光点云的位置信息，将所述当本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种回环检测方法，其特征在于，包括：获取当前激光帧以及所述当前激光帧包括的激光点云的位置信息；根据所述激光点云的位置信息，确定所述当前激光帧在预设的全局网格中的分布情况；判断存储的多个历史激光帧的数量是否不小于第一回环检测阈值，如果是，则根据存储的多个历史激光帧在所述全局网格的分布情况以及所述当前激光帧在所述全局网格的分布情况，从多个所述历史激光帧中，为所述当前激光帧匹配候选回环激光帧；基于匹配出的候选回环激光帧，为所述当前激光帧确定有效回环激光帧。2.根据权利要求1所述回环检测方法，其特征在于，进一步包括：判断出存储的历史激光帧的数量不满足回环检测阈值，将所述当前激光帧存储为历史激光帧，并存储所述历史激光帧在预设的全局网格的分布情况；获取新的激光帧以及所述新的激光帧包括的激光点云的位置信息；将所述新的激光帧作为当前激光帧，执行确定所述当前激光帧在所述全局网格的分布情况的步骤。3.根据权利要求1或2所述回环检测方法，其特征在于，确定所述当前激光帧在所述全局网格的分布情况，包括：根据所述当前激光帧包括的激光点云的位置信息，将所述当前激光帧映射到预设的全局网格中；根据映射的结果，确定所述当前激光帧所占据的网格。4.根据权利要求3所述回环检测方法，其特征在于，为所述当前激光帧匹配候选回环激光帧，包括：根据所述当前激光帧所占据的网格，从多个所述历史激光帧中，查找与所述当前激光帧存在重叠网格的目标历史激光帧；判断所述当前激光帧与所述目标历史激光帧之间的间隔帧数是否不小于第二回环检测阈值，如果是，则确定所述目标历史激光帧为所述候选回环激光帧。5.根据权利要求3所述回环检测方法，其特征在于，所述激光点云的位置信息包括：所述激光点云在二维激光坐标系中的激光坐标；将所述当前激光帧映射到预设的全局网格中，包括：将所述激光点云的激光坐标转换为预设的二维世界坐标系中的世界坐标；根据所述激光点云的世界坐标以及存储的所述全局网格的网格分辨率，计算所述激光点云的网格坐标，其中，所述全局网格基于世界坐标系绘制出。6.根据权利要求5所述回环检测方法，其特征在于，确定所述当前激光帧所占据的网格，包括：根据所述激光点云的网格坐标，查找所述当前激光帧包括的每一个所述激光点云所属于的网格。7.根据权利要求4所述回环检测方法，其特征在于，在判断出所述当前激光帧与...
【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，
申请(专利权)人：北京京东乾石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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