一种点云地图分块方法技术

本发明专利技术公开了一种点云地图分块方法，遍历得出输入点云地图的边界，设置合适的地图分块尺寸，沿着X与Y轴方向，将点云地图分割成若干行与列，并对每块地图进行编号，根据地图在X与Y坐标轴上的最小下界限坐标值，遍历所有点，将所有点划分入相应的地图块中。相比于加载整张点云地图进行机器人的定位等操作，先对地图进行分块处理并加载，可大幅度提高计算效率，并减少了内存消耗。减少了内存消耗。减少了内存消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种点云地图分块方法


[0001]本专利技术涉及三维点云地图领域，具体地说，是一种点云地图分块方法。

技术介绍

[0002]现阶段，点云地图在机器人领域有着广泛的应用，是一种对机器人所属环境的三维模型描述，更是基于点云地图定位与导航的先决条件。根据环境的不同，点云地图的规模大小也存在着差异，较大的点云地图，考验着计算机的加载能力。为了减少内存消耗，提高后续机器人定位的计算速率，有必要提出一种新的点云地图分块方法。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的问题，本专利技术公开一种点云地图分块方法，将较大规模的点云地图分割成若干小块，每次只加载机器人周围一定范围内的点云地图用于定位等计算，从而减少内存消耗，提高后续机器人定位的计算速率。
[0004]为了解决所述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种点云地图分块方法，包括以下步骤：
[0005]S01)、输入点云地图，遍历得出点云地图在XOY平面上的边界，用点云在X与Y坐标轴上的最大最小值[X
min
，X
max
，Y
min
，Y
max
]表示，X
min
、X
max
表示点云在X坐标轴上的最大最小值，Y
min
、Y
max
表示点云在Y坐标轴上的最大最小值；
[0006]502)、设置地图分块尺寸grid_size，计算点云地图可分块数量：
[0007]div
x
>＝(X
max
‑
X
min
)/grid_size，
[0008]div
y
＝(Y
max
‑
Y
min
)/grid_size，
[0009]其中div
x
表示沿点云地图X轴方向分块个数，div
y
表示沿点云地图Y轴方向分块个数，点云地图可分块总数div表示为：
[0010]div＝div
x
*div
y
，
[0011]503)、对地图块进行编号，将每个地图块用grids[i]表示，其编号将由七个元素组成，表示为：
[0012][0013]其中grid
id
表示地图块序号，与表示该地图块在所有分块中的行与列，与分别表示地图块在XOY平面上的下界线最小值，即表示地图块左下角顶点在XY轴上的坐标，与表示地图块右上角在XY轴上的坐标；
[0014]S04)、计算将整个点云地图划分成若干地图块后分别得到的在XY轴上的最小下界限坐标值，分别用min_x_bound与min_y_bound表示；
[0015][0016]SO5)、用p
i
表示点云地图P中的点，有{p
i
∈P|i＝0，1，2
…
n}，n表示点云地图P中点
的个数，遍历点云地图中所有点，计算每个点所属的地图块序号，将点划归入每一个地图块内，用idx与idy分别表示点所在地图块的行与列，则：
[0017][0018]用id表示点所属的地图块序号，则：
[0019]id＝idy*div
x
+idx，遍历点云地图中所有点，完成点云地图分块。
[0020]进一步的，步骤S03)中，以点云地图原点为起始点，遍历出地图上所有点的最大最小值，依次划分出若干地图块，每个地图块使用包含七种元素的编码来表示，表示方法如下：
[0021][0022]式中，grid
id
表示地图块序号，与表示该地图块在所有分块中的行与列，与分别表示地图块在XOY平面上的下界线最小值，即表示地图块左下角顶点在XY轴上的坐标，与表示地图块右上角在XY轴上的坐标。
[0023]进一步的，(X
max
‑
X
min
)/grid_size、(Y
max
‑
Y
min
)/grid_size、idx、idy采用进一法表示输出。
[0024]进一步的，若X
min
或Y
min
为负值，(X
min
/grid_size)与(Y
min
/grid_size)分别使用退一法表示输出，否则使用进一法表示输出。
[0025]本专利技术的有益效果：本专利技术公开了一种点云地图分块方法，遍历得出输入点云地图的边界，设置合适的地图分块尺寸，沿着X与Y轴方向，将点云地图分割成若干行与列，并对每块地图进行编号，根据地图在X与Y坐标轴上的最小下界限坐标值，遍历所有点，将所有点划分入相应的地图块中。相比于加载整张点云地图进行机器人的定位等操作，先对地图进行分块处理并加载，可大幅度提高计算效率，并减少了内存消耗。
附图说明
[0026]图1是本方法总体流程图；
[0027]图2是所使用的点云地图效果图。
具体实施方式
[0028]下面以具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式，但本专利技术的保护范围不仅限于下述的实施例。
[0029]实施例1
[0030]本专利技术公开一种点云地图分布方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0031]S01)、输入点云地图，遍历得出点云地图在XOY平面上的边界，用点云在X与Y坐标轴上的最大最小值[X
min
，X
max
，Y
min
，Y
max
]表示，X
min
、X
max
表示点云在X坐标轴上的最大最小值，Y
min
、Y
max
表示点云在Y坐标轴上的最大最小值；
[0032]如图2为本实施例具体输入的点云地图，遍历得出点云地图在XOY平面上的边界，用点云在X与Y坐标轴上的最大最小值[
‑
156.9，115.2，
‑
152.8，72.4]表示，单位：米。
[0033]S02)、设置地图分块尺寸grid_size，本实施例将尺寸设置为40米，计算点云地图
可分块数量：
[0034]div
x
＝(X
max
‑
X
min
)/grid_size≈7，
[0035]div
y
＝(Y
max
‑
Y
min
)/grid_size≈6，
[0036]式中(X
max
‑
X
min
)/grid_size与(Y
max
‑
Y
min
)/grid_size均采用“进一法”表示输出，div本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种点云地图分块方法，其特征在于：包括以下步骤：SO1)、输入点云地图，遍历得出点云地图在XOY平面上的边界，用点云在X与Y坐标轴上的最大最小值[X
min
，X
max
，Y
min
，Y
max
]表示，X
min
、X
max
表示点云在X坐标轴上的最大最小值，Y
min
、Y
max
表示点云在Y坐标轴上的最大最小值；S02)、设置地图分块尺寸grid_size，计算点云地图可分块数量：div
x
＝(X
max
‑
X
min
)/grid_size，div
y
＝(Y
max
‑
Y
min
)/grid_size，其中div
x
表示沿点云地图X轴方向分块个数，div
y
表示沿点云地图Y轴方向分块个数，点云地图可分块总数div表示为：div＝div
x
*div
y
，S03)、对地图块进行编号，将每个地图块用grids[i]表示，其编号将由七个元素组成，表示为：其中grid
id
表示地图块序号，与表示该地图块在所有分块中的行与列，与分别表示地图块在XOY平面上的下界线最小值，即表示地图块左下角顶点在XY轴上的坐标，与表示地图块右上角在XY轴上的坐标；S04)、计算将整个点云地图划分成若干地图块后分别得到的在XY轴上的最小下界限坐标值，分别用min...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘欢，马辰，高明，高发钦，程瑶，李洪生，
申请(专利权)人：山东新一代信息产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：