栅格地图的轨迹拼接方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请实施例提供一种栅格地图的轨迹拼接方法、装置、电子设备及存储介质，其中，该方法包括：获取预先构建的栅格地图的特征信息；提取所述栅格特征信息中的目标地图点信息和目标图像特征点信息；对所述目标地图点信息和所述目标图像特征点信息进行匹配，得到地图点集；对所述地图点集进行目标优化，得到优化特征信息；根据所述优化特征信息进行投影，得到所述栅格地图的拼接轨迹。实施本申请实施例，可以解决无人机编队飞行过程中可能遇到的多种问题，使得无人机编队飞行过程中的抗干扰能力更强、适应性更好，减少资源浪费和无人机发生坠毁的可能性，使得编队飞行能力更强。使得编队飞行能力更强。使得编队飞行能力更强。

【技术实现步骤摘要】
栅格地图的轨迹拼接方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本申请涉及数据修复
，具体而言，涉及一种栅格地图的轨迹拼接方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]当前无人机的定位与导航主要依靠GPS提供的定位信息进行，这需要无人机在信号比较好且不受电磁干扰的环境下进行，环境中具有很强的电磁干扰时，无法使用GPS提供实时的位置信息，此时无人机无法保持悬停，因此也无法进行航点飞行等任务。
[0003]若此时使用基于视觉的同时定位与建图技术为无人机提供定位信息，而由于在高空(大于30m)飞行时，飞行高度以及无人机震动会影响视觉栅格，容易出现跑飞的情形，并且，由于图片中的特征点与地图点匹配数量太少，位姿解算错误造成的。栅格系统就会进行重新初始化，由于在高空中测距信息不准确，导致初始化效果不理想，后续的轨迹误差较大，造成轨迹与漂移之前的轨迹出现偏移，轨迹的偏差会严重影响对无人机的控制。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种栅格地图的轨迹拼接方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，可以解决地图构建中由于纹理信息变化导致的地图缺失问题，确保无人机可以更加完整地采集图像，提高地图构建的准确率，加强对无人机的控制，避免出现偏移、偏差等问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种栅格地图的轨迹拼接方法，所述方法包括：
[0006]获取预先构建的栅格地图的特征信息；
[0007]提取所述栅格特征信息中的目标地图点信息和目标图像特征点信息；
[0008]对所述目标地图点信息和所述目标图像特征点信息进行匹配，得到地图点集；
[0009]对所述地图点集进行目标优化，得到优化特征信息；
[0010]根据所述优化特征信息进行投影，得到所述栅格地图的拼接轨迹。
[0011]在上述实现过程中，通过对目标地图点信息和目标图像特征点信息进行匹配，并进行目标优化对方式，可以解决栅格地图构建中由于纹理信息变化导致的地图缺失问题，确保无人机可以更加完整地采集图像，提高栅格地图构建的准确率，加强对无人机的控制，避免出现偏移、偏差等问题。
[0012]进一步地，预先构建栅格地图的步骤，包括：
[0013]获取无人机采集的初始图像；
[0014]根据所述初始图像构建所述栅格地图。
[0015]在上述实现过程中，根据初始图像构建栅格地图，使得栅格地图可以更加贴近真实情况，减小构建过程中的误差。
[0016]进一步地，所述提取所述栅格特征信息中的目标地图点信息和目标图像特征点信息的步骤，包括：
[0017]提取所述特征信息中预设时间内的地图点信息和图像特征点信息，得到所述目标地图点信息和所述目标图像特征点信息。
[0018]在上述实现过程中，提取特征信息中预设时间内的地图点信息和图像特征点信息，能够使得目标地图点信息和目标图像特征点信息更加精准、完善，减少数据丢失的情况。
[0019]进一步地，所述对所述地图点集进行目标优化，得到优化特征信息的步骤，包括：
[0020]获取所述初始化点集的初始坐标系和所述栅格地图的纹理信息发生改变后的坐标系；
[0021]将所述地图点集的初始坐标系变换为所述栅格地图的纹理信息发生改变后的坐标系，得到变换坐标系后的地图点集；
[0022]根据所述变换坐标系后的地图点集构建残差；
[0023]根据所述残差对所述变换坐标系后的地图点集进行目标优化，得到所述优化特征信息。
[0024]在上述实现过程中，将坐标系进行改变，得到栅格地图的纹理信息发生改变后的坐标系，便于后续进行轨迹拼接，同时使得得到的残差更加准确，减小误差的产生。
[0025]进一步地，根据以下公式将所述地图点集的初始坐标系变换为所述栅格地图的纹理信息发生改变后的坐标系，得到变换坐标系后的地图点集：
[0026]W
m
＝R*S
m
+T
[0027]其中，W
m
为所述变换坐标系后的地图点集，R、T为改变量，S
m
为所述地图点集中的特征点。
[0028]在上述实现过程中，变换坐标系后的地图点集包含了多种栅格地图构建地图所需的信息、特征，使得纹理信息发生改变后得到的变换坐标系后的地图点集更加准确。
[0029]进一步地，根据以下公式根据所述变换坐标系后的地图点集构建残差：
[0030]e＝R*S
m
+T
‑
W
m
[0031]其中，e为所述残差，R、T为改变量，W
m
为所述变换坐标系后的地图点集，S
m
为所述地图点集中的特征点。
[0032]在上述实现过程中，根据变换坐标系后的地图点集构建残差，使得残差的容错率更高。
[0033]进一步地，所述根据所述优化特征信息进行投影，得到所述栅格地图的拼接轨迹的步骤，包括：
[0034]提取所述优化特征信息中的地图帧的位姿信息；
[0035]将所述地图帧的位姿信息投影至所述预先构建的栅格地图中，得到所述栅格地图的拼接轨迹。
[0036]在上述实现过程中，将地图帧的位姿信息投影至预先构建的栅格地图中，使得纹理信息发生改变后的地图和预先构建的栅格地图可以更好地拼接。
[0037]第二方面，本申请实施例还提供了一种栅格地图的轨迹拼接装置，所述装置包括：
[0038]获取模块，用于获取预先构建的栅格地图的特征信息；
[0039]提取模块，用于提取所述栅格特征信息中的目标地图点信息和目标图像特征点信息；
[0040]匹配模块，用于对所述目标地图点信息和所述目标图像特征点信息进行匹配，得到地图点集；
[0041]目标优化模块，用于对所述地图点集进行目标优化，得到优化特征信息；
[0042]投影模块，用于根据所述优化特征信息进行投影，得到所述栅格地图的拼接轨迹。
[0043]在上述实现过程中，通过对目标地图点信息和目标图像特征点信息进行匹配，并进行目标优化对方式，可以解决栅格地图构建中由于纹理信息变化导致的地图缺失问题，确保无人机可以更加完整地采集图像，提高栅格地图构建的准确率，加强对无人机的控制，避免出现偏移、偏差等问题。
[0044]第三方面，本申请实施例提供的一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的方法的步骤。
[0045]第四方面，本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如第一方面任一项所述的方法。
[0046]第五方面，本申请实施例提供的一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面任一项所述的方法。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种栅格地图的轨迹拼接方法，其特征在于，所述方法包括：获取预先构建的栅格地图的特征信息；提取所述栅格特征信息中的目标地图点信息和目标图像特征点信息；对所述目标地图点信息和所述目标图像特征点信息进行匹配，得到地图点集；对所述地图点集进行目标优化，得到优化特征信息；根据所述优化特征信息进行投影，得到所述栅格地图的拼接轨迹。2.根据权利要求1所述的栅格地图的轨迹拼接方法，其特征在于，预先构建栅格地图的步骤，包括：获取无人机采集的初始图像；根据所述初始图像构建所述栅格地图。3.根据权利要求1所述的栅格地图的轨迹拼接方法，其特征在于，所述提取所述栅格特征信息中的目标地图点信息和目标图像特征点信息的步骤，包括：提取所述特征信息中预设时间内的地图点信息和图像特征点信息，得到所述目标地图点信息和所述目标图像特征点信息。4.根据权利要求1所述的栅格地图的轨迹拼接方法，其特征在于，所述对所述地图点集进行目标优化，得到优化特征信息的步骤，包括：获取所述初始化点集的初始坐标系和所述栅格地图的纹理信息发生改变后的坐标系；将所述地图点集的初始坐标系变换为所述栅格地图的纹理信息发生改变后的坐标系，得到变换坐标系后的地图点集；根据所述变换坐标系后的地图点集构建残差；根据所述残差对所述变换坐标系后的地图点集进行目标优化，得到所述优化特征信息。5.根据权利要求4所述的栅格地图的轨迹拼接方法，其特征在于，根据以下公式将所述地图点集的初始坐标系变换为所述栅格地图的纹理信息发生改变后的坐标系，得到变换坐标系后的地图点集：W
m
＝R*S
m
+T其中，W
m
为所述变换坐标系后的地图点集，R、T为...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒿杰，詹恒泽，孙亚强，史佳锋，历宁，吕志峰，
申请(专利权)人：广东人工智能与先进计算研究院，
类型：发明
国别省市：