信息处理装置、信息处理装置的控制方法和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供信息处理装置、信息处理装置的控制方法和存储介质。该信息处理装置进行第一校正，以在检测到传感器的移动路径的环路的情况下，将与用于估计位置和朝向的第一测量点相关联的位置和朝向，校正为基于当检测到环路时存在于传感器附近的第二测量点的位置和朝向。存在于传感器附近的第二测量点的位置和朝向。存在于传感器附近的第二测量点的位置和朝向。

【技术实现步骤摘要】
信息处理装置、信息处理装置的控制方法和存储介质


[0001]本公开涉及用于估计传感器的位置和朝向并生成在估计中使用的电子地图的技术。

技术介绍

[0002]在工厂或配送仓库中使用诸如自动导引车(AGV，automated guided vehicle)的自主移动体。作为用于估计这种AGV的位置和朝向并创建在估计中使用的电子环境地图数据的方法，已知使用相机或激光测距扫描器作为传感器的同时定位和地图构建(Simultaneous Localization and Mapping，SLAM)技术。
[0003]“Mur
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Artal,R.,&Tardos,J.D.ORB
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SLAM2:an Open
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Source SLAM System for Monocular,Stereo and RGB
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D Cameras.IEEE Transactions on Robotics 33(5)1255
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1262”讨论了如下技术，其中，计算机基于在通过移动安装有传感器的移动体来生成环境地图数据的处理中由传感器获取的各测量点的信息，来识别真实空间中的位置与环境地图数据上的测量点之间的对应关系。上述现有技术文献还讨论了一种闭环(loop closing)技术，该闭环技术用于基于由计算机识别的真实空间中的位置与测量点之间的对应关系来校正环境地图数据中的位置和朝向中的任何一个。
[0004]在通过“Mur
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Artal,R.,&Tardos,J.D.ORB
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SLAM2:an Open
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Source SLAM System for Monocular,Stereo and RGB
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D Cameras.IEEE Transactions on Robotics 33(5)1255
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1262”讨论的方法中，在进行闭环时需要很长时间来校正环境地图数据，这会导致位置/朝向估计的精度下降。具体地，如果在开始校正处理之后传感器连续移动，则可能生成受在校正处理完成之前累积的误差影响的新测量点。在这种情况下，位置/朝向估计结果可能根据是基于新测量点估计位置和朝向，还是基于现有测量点估计位置和朝向而改变。

技术实现思路

[0005]信息处理装置包括：获取单元，其被构造为，获取从被构造为移动的传感器输出的、且通过测量周围环境而获得的传感器信息；生成单元，其被构造为基于所述传感器的移动路径生成指示地图的地图数据，所述地图数据包括将所述传感器信息与所述传感器的位置和朝向相关联的测量点；估计单元，其被构造为，基于所述测量点以及由所述获取单元获取的所述传感器信息，来估计所述传感器的位置和朝向；检测单元，其被构造为，基于所述传感器的输出，来检测所述地图数据中包括的第一测量点；第一校正单元，其被构造为，在由所述检测单元检测到所述第一测量点的情况下，将与由所述估计单元用来估计位置和朝向的第二测量点相关联的、且包括在所述地图数据中的位置和朝向，校正为基于所述第一测量点的位置和朝向；以及第二校正单元，其被构造为，在由所述检测单元检测到所述第一测量点的情况下，校正包括在所述地图数据中的、且与包括跟所述第二测量点不同的测量点的多个测量点相关联的位置和朝向，所述多个测量点的数量大于由所述第一校正单元校正的测量点的数量。
[0006]通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本公开的其他特征将变得清楚。
附图说明
[0007]图1是示出根据本公开的一个或多个方面的在进行校正处理之前的移动体的移动路径和环境地图的状态的示例的图。
[0008]图2是示出根据本公开的一个或多个方面的未进行第一校正处理的情况下的环境地图的状态的示例的图。
[0009]图3是示出根据本公开的一个或多个方面的在进行了第一校正处理之后的环境地图的状态的示例的图。
[0010]图4是示出根据本公开的一个或多个方面的在进行第二校正处理之前的环境地图的状态的示例的图。
[0011]图5是示出根据本公开的一个或多个方面的在进行了第二校正处理之后的环境地图的状态的示例的图。
[0012]图6是示出根据本公开的一个或多个方面的移动体系统的构造的框图。
[0013]图7是示出根据本公开的一个或多个方面的信息处理装置的逻辑构造的框图。
[0014]图8是示出根据本公开的一个或多个方面的闭环处理单元的逻辑构造的细节的框图。
[0015]图9是示出根据本公开的一个或多个方面的信息处理流程的流程图。
[0016]图10是示出根据本公开的一个或多个方面的闭环处理流程的细节的流程图。
[0017]图11是示出根据本公开的一个或多个方面的第一校正处理流程的细节的流程图。
[0018]图12是示出根据本公开的一个或多个方面的信息处理流程的流程图。
[0019]图13是示出根据本公开的一个或多个方面的在进行第一校正处理之前的环境地图的状态的示例的图。
[0020]图14是示出根据本公开的一个或多个方面的第一校正处理流程的细节的流程图。
[0021]图15是示出根据本公开的一个或多个方面的在进行了使用刚性变换的校正处理之后的环境地图的状态的示例的图。
[0022]图16是示出根据本公开的一个或多个方面的在进行了特征点整合处理之后的环境地图的状态的示例的图。
具体实施方式
[0023]下面将描述示例性实施例，该示例性实施例用于防止生成由用于在进行闭环时校正地图数据的较长处理时间而导致的冗余测量点。
[0024]下面将参照附图详细描述示例性实施例。以下示例性实施例并不意图限制本公开的权利要求的范围，并且并非以下示例性实施例中描述的特征的所有组合均对本公开必不可少。
[0025]下面将参照附图详细描述根据第一示例性实施例的移动体系统、环境地图创建系统、信息处理装置、信息处理方法和计算机程序。
[0026]第一示例性实施例示出了如下示例，其中，安装有传感器的移动体由用户从外部操作以在环境中移动，并且生成可用于移动体的位置/朝向估计和自主行进的环境地图数
据。尽管本示例性实施例示出了将灰度相机用作传感器的示例，但是本示例性实施例不限于该示例。例如，复眼相机也可以用作传感器，并且深度可以用作传感器信息。激光测距扫描器、激光测距仪、激光成像检测和测距(LIDAR，Laser Imaging Detection and Ranging)等也可以用作传感器。
[0027]在本示例性实施例中使用的术语“环境”是指包括传感器在其中移动的区域和周围区域的三维空间。在本示例性实施例中使用的“位置和朝向”是作为三维位置信息和具有三个自由度的朝向信息的组合的具有六个自由度的值。在本示例性实施例中，三维空间中的位置和朝向可以由4
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4的仿射矩阵表示，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信息处理装置，其包括：获取单元，其被构造为，获取从被构造为移动的传感器输出的、且通过测量周围环境而获得的传感器信息；生成单元，其被构造为基于所述传感器的移动路径生成指示地图的地图数据，所述地图数据包括将所述传感器信息与所述传感器的位置和朝向相关联的测量点；估计单元，其被构造为，基于所述测量点以及由所述获取单元获取的所述传感器信息，来估计所述传感器的位置和朝向；检测单元，其被构造为，基于所述传感器的输出，来检测所述地图数据中包括的第一测量点；第一校正单元，其被构造为，在由所述检测单元检测到所述第一测量点的情况下，将与由所述估计单元用来估计位置和朝向的第二测量点相关联的、且包括在所述地图数据中的位置和朝向，校正为基于所述第一测量点的位置和朝向；以及第二校正单元，其被构造为，在由所述检测单元检测到所述第一测量点的情况下，校正包括在所述地图数据中的、且与包括跟所述第二测量点不同的测量点的多个测量点相关联的位置和朝向，所述多个测量点的数量大于由所述第一校正单元校正的测量点的数量。2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，在由所述检测单元检测到环路的情况下，所述生成单元不生成新的测量点，直到所述第一校正单元的校正完成为止。3.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，所述第一校正单元使用刚性变换来校正位置和朝向。4.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，所述第一校正单元基于所述第二测量点处的位置和朝向与所述第一测量点处的位置和朝向之间的相对位置和朝向，来计算校正后的所述第二测量点处的位置和朝向。5.根据权利要求4所述的信息处理装置，其中，所述第一校正单元将基于校正前的所述第二测量点处的位置和朝向以及与校正后的所述第二测量点相对应的位置和朝向而计算出的位置和朝向的差，添加到第三测量点处的位置和朝向，以校正所述第三测量点处的位置和朝向。6.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，由所述生成单元生成的所述地图数据包括关于所述周围环境中的特征点的位置信息，其中，所述测量点包括关于在所述测量点处基于所述传感器信息而观察的所述特征点的信息，并且其中，所述估计单元基于所述特征点来估计所述传感器的位置和朝向。7.根据权利要求6所述的信息处理装置，其中，所述第二测量点是观察用于所述估计单元的估计的所述特征点的一个或更多个测量点，并且其中，所述第一校正单元还校正所述特征点的位置。8.根据权利要求7所述的信息处理装置，其中，在校正了位置的第一特征点和包括在所述地图数据中的第二特征点位于预定距离内、并且基于所述传感器信息观察的所述第一特征点的特征类似于基于所述传感器信息观察的所述第二特征点的特征的情况下，所述第一
校正单元整合所述第一特征点和所述第二特征点。9.根据权利要求8所述的信息处理装置，其中，所述第一校正单元通过对整合特征点以及观察所述整合特征点的测量点进行束调整，来校正位置和朝向。10.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，所述第一校正单元根据所述第二测量点与所述第一测量点之间的距...

【专利技术属性】
技术研发人员：今井彰人，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：