【技术实现步骤摘要】
一种空地协同的数字孪生地图扫描构建系统及方法
[0001]本专利技术公开一种系统及方法,涉及计算机视觉
，具体地说是一种空地协同的数字孪生地图扫描构建系统及方法。
技术介绍
[0002]在进行扫描与建图任务时，较为成熟的方法是使用人工背负、遥控小车、无人机或有人驾驶车辆等设备，在人工参与下完成对环境的扫描。随着数字孪生技术的推广，依靠人工执行扫描和建图任务的方式难以应对日益增长的业务量和环境范围，依靠自主移动的智能体搭载扫描传感器设备，进行自主移动，完成对复杂环境的自动化扫描建图成为数字孪生产业的迫切需求。
[0003]另一方面，现有自动化扫描与建图设备中，常见的操作方法是利用遥控或无人驾驶小车地盘在地面行动，利用底盘上搭载的传感器获取图像或点云；或者利用无人机在空中获取高处视角的图像或点云。随着数字孪生任务所面临的场景的扩大、对多视角还原精度要求的提高，单一从地面或者空中进行扫描的方法难以满足实际需求。
[0004]而在现有技术中，由于硬件平台、软件架构和算法体系的差异，地面和空中扫描智能体通常作为独...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种空地协同的数字孪生地图扫描构建方法，其特征是构建空中移动智能体和地面移动智能体的控制系统，所述控制系统包括空地协同全局路径规划模块、主计算模块和建图模块，通过所述空地协同全局路径规划模块根据用户对数字孪生地图的需求设置全局任务，根据全局任务规划空地协同全局路径，根据空地协同全局路径分配空中移动智能体和地面移动智能体扫描区域和方位，分别确定空中移动智能体和地面移动智能体执行任务的空中路径和地面路径，并控制空中移动智能体与地面移动智能体实时共享自身定位及规划信息，通过主计算模块接收空中移动智能体与地面移动智能体获取的扫描数据，根据扫描数据获取各空中移动智能体与各地面移动智能体的位姿、传感器数据及标定参数，将传感器数据统一变换到世界坐标系内，并在空中移动智能体与地面移动智能体重合区域，进行点云的优化匹配，以地面获取的传感器数据为基准，对空中扫描数据进行偏移，融合地空的扫描数据，形成最终的扫描数据集，通过所述建图模块根据扫描数据集进行实时在线的数字孪生地图的建图及三维重建。2.根据权利要求1所述的一种空地协同的数字孪生地图扫描构建方法，其特征是所述根据全局任务规划空地协同全局路径，包括：对于室内和室外环境低于一定高度的区域，分配地面移动智能体负责扫描，将3D环境投影至地面的2D地图中，在2D地图中，以各地面移动智能体所在位置下的传感器可覆盖区域为基础，执行完全遍历路径规划，确定地面移动智能体的全局路径；对于室外高于一定高度的区域，分配空中移动智能体负责扫描，对三维空间进行体素化表达，在三维空间中，以各空中移动智能体所在位置下的传感器可覆盖区域为基础，执行三维空间的完全遍历路径规划，确定空中智能体的全局路径。3.根据权利要求1所述的一种空地协同的数字孪生地图扫描构建方法，其特征是所述控制系统还包括配置模块，通过配置模块配置空中移动智能体和地面移动智能体中负责执行环境扫描的传感器，通过所述空地协同全局路径规划模块控制空中移动智能体和地面移动智能体根据各自扫描区域和方位自动移动至预定空间位置，由所述传感器对环境进行扫描获取获取当前时刻及当前位置的环境扫描数据。4.根据权利要求1
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3任一项所述的一种空地协同的数字孪生地图扫描构建方法，其特征是通过边缘计算节点承载所述控制系统，边缘计算节点通过无线传输方式与空中移动智能体和地面移动智能体交互，获取空中移动智能体和地面移动智能体的扫描数据，利用所述控制系统进行实时在线的数字孪生地图的建图及三维重建。5.一...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔令兴，王建华，郭运艳，
申请(专利权)人：山东浪潮科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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