本公开实施例公开了一种三维点云地图的更新方法及装置，其中，方法包括：响应于获取到新的激光数据帧，对新的激光数据帧进行降采样处理，得到待添加点；将待添加点逐一添加至原树形结构中；响应于成功添加一个待添加点至原树形结构中，确定成功添加的待添加点对应的待删除点，并将待删除点所在节点的第一标志位设置为真，第一标志位用于指示节点存储点是否被删除；按照由下到上的顺序，递归更新待添加点和待删除点所在路径上的节点的节点信息；根据更新后的原树形结构中至少一个节点的节点信息，确定待重建子树，对待重建子树进行重建。本公开实施例通过三角剖分方法可通过对树形结构的动态添加、删除、重建，实现SLAM系统的长时间采集与处理。间采集与处理。间采集与处理。
【技术实现步骤摘要】
三维点云地图的更新方法及装置
[0001]本公开涉及三维空间数据处理
，尤其涉及一种三维点云地图的更新方法及装置。
技术介绍
[0002]实时定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping，简称为SLAM)是一种利用雷达采集到的信息确定自身空间坐标并重建周围环境地图的技术。现有的激光SLAM过程中，需要存储一定时间内生成的三维点云地图用于查询和匹配更新，但是现有的用于存储三维点云地图的数据存储结构不能支持对三维点云地图的实时更新、重建等操作，因此不能支持SLAM系统长时间的采集与处理。
技术实现思路
[0003]本公开实施例所要解决的一个技术问题是：提供一种三维点云地图的更新方法及装置。
[0004]根据本公开实施例的一个方面，提供一种三维点云地图的更新方法，所述方法包括：
[0005]响应于获取到新的激光数据帧，对所述新的激光数据帧进行降采样处理，得到待添加点；
[0006]将所述待添加点逐一添加至原树形结构中，其中，原点云地图存储在所述原树形结构中；
[0007]响应于成功添加一个待添加点至所述原树形结构中，确定成功添加的待添加点对应的待删除点，并将所述待删除点所在节点的第一标志位设置为真，所述第一标志位用于指示节点存储点是否被删除；
[0008]按照由下到上的顺序，递归更新所述待添加点和所述待删除点所在路径上的节点的节点信息；
[0009]根据更新后的所述原树形结构中至少一个节点的节点信息，确定待重建子树；
[0010]对所述待重建子树进行重建。
[0011]在本公开又一实施例中，所述节点的节点信息包括：
[0012]所述第一标志位；用于指示节点的子树所存储点的空间范围信息的第二标志位；用于指示节点的子树是否被删除的第三标志位；用于指示节点的子树是否正在被重建的第四标志位；用于指示节点的子树是否需要重建的第八标志位；用于指示节点的左子树和右子树所存储点的数目的第五标志位和第六标志位；用于指示节点的子树中已删除点的数量的第七标志位；节点存储点的三维坐标信息以及分割轴。
[0013]在本公开又一实施例中，所述响应于获取到新的激光数据帧，对所述新的激光数据帧进行降采样处理，得到待添加点，包括：
[0014]按照设定的点云密度，对所述新的激光数据帧对应的点云进行降采样处理，得到
待添加点。
[0015]在本公开又一实施例中，所述确定成功添加的待添加点对应的待删除点，包括：
[0016]将以所述待添加点为中心的降采样区间范围内的点确定为所述待删除点，所述降采样区间范围内的点包括所述原树形结构中的点，或者，所述降采样区间范围内的点包括所述原树形结构中的点以及已经成功添加到所述原树形结构中的待添加点。
[0017]在本公开又一实施例中，将所述待添加点逐一添加至原树形结构中，包括：
[0018]从所述原树形结构的根节点起始向下递归，根据所述待添加点与所述原树形结构中节点存储点在分割轴上的分量的大小关系，确定所述待添加点被添加至所述原树形结构中的目标添加位置；
[0019]在所述目标添加位置添加所述待添加点，并根据所述待添加点的三维坐标信息初始化对应节点的节点信息的值。
[0020]在本公开又一实施例中，所述按照由下到上的顺序，递归更新所述待添加点和所述待删除点所在路径上的节点的节点信息，包括：
[0021]从所述目标添加位置开始向上递归，依次更新所述待添加点所在路径上的节点的第五标志位或者第六标志位；
[0022]从所述待删除点开始向上递归，依次更新所述待删除点所在路径上的节点的第七标志位。
[0023]在本公开又一实施例中，所述根据更新后的所述原树形结构中至少一个节点的节点信息，确定待重建子树，包括：
[0024]从所述待添加点和所述待删除点关联路径的叶节点开始向上递归，根据至少一个节点的第五标志位的值和第六标志位的值，确定所述至少一个节点的子树是否满足第一重建条件；
[0025]根据所述至少一个节点的第七标志位的值、第五标志位的值和第六标志位的值，确定所述至少一个节点的子树是否满足第二重建条件；
[0026]将满足所述第一重建条件，和/或所述第二重建条件的子树确定为所述待重建子树。
[0027]在本公开又一实施例中，所述对所述待重建子树进行重建，包括：
[0028]确定所述待重建子树中未删除点的数量；
[0029]响应于所述数量小于设定阈值，使用所述待重建子树中的未删除点构建第一树形结构，并将所述第一树形结构拼接到所述原树形结构中；
[0030]响应于所述数量不小于设定阈值，将所述待重建子树的第四标志位设置为真，通过重建子树线程执行所述待重建子树的重建。
[0031]在本公开又一实施例中，所述通过重建子树线程执行所述待重建子树的重建，包括：
[0032]提取出所述待重建子树中的未删除点，唤醒所述重建子树线程并对所述重建子树线程添加互斥锁；
[0033]通过所述重建子树线程，根据提取出所述待重建子树中的未删除点构建第二树形结构，并将所述第二树形结构拼接到所述原树形结构中；
[0034]释放所述互斥锁，并且将所述待重建子树的第四标志位设置为假。
[0035]在本公开又一实施例中，所述对所述待重建子树进行重建之后，所述方法还包括：
[0036]对应更新所述待重建子树关联路径上的节点的节点信息。
[0037]在本公开又一实施例中，所述方法还包括：
[0038]接收查找指令，所述查找指令中携带有目标点的三维坐标信息；
[0039]从根节点开始向下遍历，将遍历到的前设定个数的点存储在目标容器中，所述目标容器中存储有设定个数的点的三维坐标信息以及与目标点的最大距离；
[0040]响应于遍历到子树没有在重建、未被删除的至少一个节点，根据所述至少一个节点的第二标志位的值，计算所述至少一个节点的子树与所述目标点的最小距离；
[0041]响应于所述最小距离小于所述最大距离，计算所述至少一个节点的子树中至少一个点与所述目标点的距离，并使用距离小于所述最大距离的至少一个点替换所述目标容器中最大距离对应的点；
[0042]更新所述目标容器中记录的最大距离；
[0043]响应于遍历完所述原树形结构中的节点，返回所述目标容器。
[0044]根据本公开实施例的又一方面，提供一种三维点云地图的更新装置，所述装置包括：
[0045]第一处理模块，用于响应于获取到新的激光数据帧，对所述新的激光数据帧进行降采样处理，得到待添加点；
[0046]添加模块，用于将所述待添加点逐一添加至原树形结构中，其中，原点云地图存储在所述原树形结构中；
[0047]第二处理模块，用于响应于成功添加一个待添加点至所述原树形结构中，确定成功添加的待添加点对应的待删除点，并将所述待删除点所在节点的第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三维点云地图的更新方法，其特征在于，所述方法包括：响应于获取到新的激光数据帧，对所述新的激光数据帧进行降采样处理，得到待添加点；将所述待添加点逐一添加至原树形结构中其中，原点云地图存储在所述原树形结构中；响应于成功添加一个待添加点至所述原树形结构中，确定成功添加的待添加点对应的待删除点，并将所述待删除点所在节点的第一标志位设置为真，所述第一标志位用于指示节点存储点是否被删除；按照由下到上的顺序，递归更新所述待添加点和所述待删除点所在路径上的节点的节点信息；根据更新后的所述原树形结构中至少一个节点的节点信息，确定待重建子树；对所述待重建子树进行重建。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点的节点信息包括：所述第一标志位；用于指示节点的子树所存储点的空间范围信息的第二标志位；用于指示节点的子树是否被删除的第三标志位；用于指示节点的子树是否正在被重建的第四标志位；用于指示节点的子树是否需要重建的第八标志位；用于指示节点的左子树和右子树所存储点的数目的第五标志位和第六标志位；用于指示节点的子树中已删除点的数量的第七标志位；节点存储点的三维坐标信息以及分割轴。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述响应于获取到新的激光数据帧，对所述新的激光数据帧进行降采样处理，得到待添加点，包括：按照设定的点云密度，对所述新的激光数据帧对应的点云进行降采样处理，得到待添加点。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定成功添加的待添加点对应的待删除点，包括：将以所述待添加点为中心的降采样区间范围内的点确定为所述待删除点，所述降采样区间范围内的点包括所述原树形结构中的点，或者，所述降采样区间范围内的点包括所述原树形结构中的点以及已经成功添加到所述原树形结构中的待添加点。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述待添加点逐一添加至原树形结构中，包括：从所述原树形结构的根节点起始向下递归，根据所述待添加点与所述原树形结构中节点存储点在分割轴上的分量的大小关系，确定所述待添加点被添加至所述原树形结构中的目标添加位置；在所述目标添加位置添加所述待添加点，并根据所述待添加点的三维坐标信息初始化对应节点的节点信息的值。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述按照由下到上的顺序，递归更新所述待添加点和所述待删除点所在路径上的节点的节点信息，包括：从所述目标添加位置开始向上递归，依次更新所述待添加点所在路径上的节点的第五标志位或者第六标志位；从所述待删除点开始向上递归，依次更新所述待删除点所在路径上的节点的第七标志
位。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据更新后的所述原树形结构中至少一个节点的节点信息，确定待重建子树，包括：从所述待添加点和所述待删除点关联路径的叶节点开始向上递归，根据至少一个节点的第五标志位的值和第六标志位的值，确定所述至...
【专利技术属性】
技术研发人员：冀磊，程显昱，
申请(专利权)人：如你所视北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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