一种点云地图构建方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种点云地图构建方法，装置

【技术实现步骤摘要】
一种点云地图构建方法、装置、电子设备和存储介质


[0001]本专利技术实施例涉及自动驾驶
，尤其涉及一种点云地图构建方法
、
装置
、
电子设备和存储介质
。

技术介绍

[0002]在自动驾驶领域中，通常需要对环境进行建图，然后在建好的地图中实现定位功能
。
相关技术中，对于车辆行驶过程中的周围环境建图主要采用单一的激光雷达或相机建立点云地图，对于一些普通道路建图而言，大部分的技术方案都可以解决，但是无法应对类似高架桥这种道路复杂和全球定位系统
(Global Positioning System
，
GPS)
信号不稳定导致建图困难或者不准的场景
。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供一种点云地图构建方法
、
装置
、
电子和存储介质，可以在道路复杂和全球定位系统信号不稳定的地方进行精准建图
。
[0004]第一方面，本专利技术提供的点云地图构建方法，所述方法包括：
[0005]根据高架桥的定位信号的强度对采集的所述高架桥的点云数据分类，得到第一点云数据和第二点云数据，采集所述第一点云数据时所述定位信号的强度高于采集所述第二点云数据时所述定位信号的强度；
[0006]识别所述第一点云数据中的关键帧，根据各关键帧在第一坐标系下的位姿优化当前关键帧在所述第一坐标系下的位姿，得到第一目标位姿，并利用所述第一目标位姿调整所述当前关键帧的点云位置，得到第一目标点云数据；
[0007]识别所述第二点云数据中的关键帧并识别各关键帧的闭环帧，根据当前关键帧的闭环帧在所述第一坐标系下的位姿优化所述当前关键帧在所述第一坐标系下的位姿，得到第二目标位姿，并利用所述第二目标位姿调整所述当前关键帧的点云位置，得到第二目标点云数据；
[0008]将所述第一目标点云数据和所述第二目标点云数据转换成第二坐标系下的点云数据，得到所述高架桥的点云地图
。
[0009]第二方面，本专利技术提供的点云地图构建装置，所述装置包括：
[0010]分类模块，用于根据高架桥的定位信号的强度对采集的所述高架桥的点云数据分类，得到第一点云数据和第二点云数据，采集所述第一点云数据时所述定位信号的强度高于采集所述第二点云数据时所述定位信号的强度；
[0011]调整位姿模块，用于识别所述第一点云数据中的关键帧，根据各关键帧在第一坐标系下的位姿优化当前关键帧在所述第一坐标系下的位姿，得到第一目标位姿，并利用所述第一目标位姿调整所述当前关键帧的点云位置，得到第一目标点云数据；
[0012]所述调整位姿模，还用于块识别所述第二点云数据中的关键帧并识别各关键帧的闭环帧，根据当前关键帧的闭环帧在所述第一坐标系下的位姿优化所述当前关键帧在所述
第一坐标系下的位姿，得到第二目标位姿，并利用所述第二目标位姿调整所述当前关键帧的点云位置，得到第二目标点云数据；
[0013]确定模块，用于将所述第一目标点云数据和所述第二目标点云数据转换成第二坐标系下的点云数据，得到所述高架桥的点云地图
。
[0014]第三方面，本专利技术提供的电子设备，包括存储器
、
处理器及存储在所述存储器上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程序时实现如本专利技术任一实施例所述的点云地图构建方法
。
[0015]第四方面，本专利技术提供的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术任一实施例所述的点云地图构建方法
。
[0016]本专利技术的方案，可以根据高架桥的定位信号的强度对采集的高架桥的点云数据分类，得到第一点云数据和第二点云数据，采集第一点云数据时定位信号的强度高于采集第二点云数据时定位信号的强度；识别第一点云数据中的关键帧，根据各关键帧在第一坐标系下的位姿优化当前关键帧在第一坐标系下的位姿，得到第一目标位姿，并利用第一目标位姿调整当前关键帧的点云位置，得到第一目标点云数据；识别第二点云数据中的关键帧并识别各关键帧的闭环帧，根据当前关键帧的闭环帧在第一坐标系下的位姿优化当前关键帧在第一坐标系下的位姿，得到第二目标位姿，并利用第二目标位姿调整当前关键帧的点云位置，得到第二目标点云数据；将第一目标点云数据和第二目标点云数据转换成第二坐标系下的点云数据，得到高架桥的点云地图
。
在本专利技术中，对采集的高架桥的数据进行分类，识别
GPS
良好的道路的点云数据的关键帧，根据各关键帧在第一坐标系下的位姿对当前关键帧在所述第一坐标系下的位姿进行优化
。
识别对于
GPS
信号弱或信号无的道路的点云数据的关键帧，利用当前关键帧的闭环帧对当前帧在第一坐标系下的位姿进行优化
。
该方法针对
GPS
信号强度不同的地方，采取不同的方式建图，提高了在道路复杂和
GPS
信号不稳定的地方构建点云地图的精准度
。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图
。
[0018]图1是本专利技术实施例提供的一种点云地图构建方法的流程示意图一；
[0019]图2是本专利技术实施例提供的一种点云地图构建方法的流程示意图二；
[0020]图3是本专利技术实施例提供的点云地图构建装置的一个结构示意图；
[0021]图4是本专利技术实施例提供的电子设备的一个结构示意图
。
具体实施方式
[0022]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围
。
[0023]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序
。
应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术能够除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施
。
此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程
、
方法
、
系统
、
产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程
、
方法
、
产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种点云地图构建方法，其特征在于，所述方法包括：根据高架桥的定位信号的强度对采集的所述高架桥的点云数据分类，得到第一点云数据和第二点云数据，采集所述第一点云数据时所述定位信号的强度高于采集所述第二点云数据时所述定位信号的强度；识别所述第一点云数据中的关键帧，根据各关键帧在第一坐标系下的位姿优化当前关键帧在所述第一坐标系下的位姿，得到第一目标位姿，并利用所述第一目标位姿调整所述当前关键帧的点云位置，得到第一目标点云数据；识别所述第二点云数据中的关键帧并识别各关键帧的闭环帧，根据当前关键帧的闭环帧在所述第一坐标系下的位姿优化所述当前关键帧在所述第一坐标系下的位姿，得到第二目标位姿，并利用所述第二目标位姿调整所述当前关键帧的点云位置，得到第二目标点云数据；将所述第一目标点云数据和所述第二目标点云数据转换成第二坐标系下的点云数据，得到所述高架桥的点云地图
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述识别所述第一点云数据中的关键帧，根据各关键帧在第一坐标系下的位姿优化当前关键帧在所述第一坐标系下的位姿，得到第一目标位姿，并利用所述第一目标位姿调整所述当前关键帧的点云位置，得到第一目标点云数据之前，所述方法还包括：将所述第一点云数据进行分类，确定当前帧的线特征点和面特征点；基于所述线特征点确定第一残差方程，并基于所述面特征点确定第二残差方程；基于所述第一残差方程和所述第二残差方程确定所述当前帧的第一位姿
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第一点云数据进行分类，确定当前帧的线特征点和面特征点，包括：将所述当前帧的第一点云数据进行分簇处理，得到多个簇；将所述多个簇中的每一个簇的当前点数据和预设点数据进行运算，得到运算结果；将所述运算结果大于运算阈值的所述当前点数据确定为面特征点；将所述运算结果不大于所述运算阈值的所述当前点数据确定为线特征点
。4.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一残差方程和所述第二残差方程确定所述当前帧的第一位姿之后，所述方法还包括：根据所述第一位姿调整所述当前帧在所述第一坐标系下的点云位置，得到调整后的所述当前帧；基于调整后的所述当前帧的线特征点和局部地图的线特征点确定第三残差方程；基于调整后的所述当前帧的面特征点和所述局部地图的面特征点确定第四残差方程；根据所述第三残差方程和所述第四残差方程确定调整后的所述当前帧在第一坐标系下的位姿
。5.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述识别所述第一点云数据中的关键帧，根据各关键帧在第一坐标系下的位姿优化当前关键帧在所述第一坐标系下的位姿，得到第一目标位姿，并利用所述第一目标位姿调整所述当前关键帧的点云位置，得到第一目标点云数据，包括：识别所述当前帧是否为当前关键帧，并确定当前关键帧的相邻关键帧在第一坐标系下
的位姿；将所述当前关键帧在第一坐标系下的位姿和相邻关键帧在第一坐标系下的位姿之间的位姿关系作为边；将定位信号的强度大于预设信号强度阈值时的惯性导航系统输出的位姿...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭毅，吴继超，顾帅，戴雨露，
申请(专利权)人：一汽南京科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：