基于无人机的环境地图建立方法技术

本发明专利技术公开了一种基于无人机的环境地图建立方法

【技术实现步骤摘要】
基于无人机的环境地图建立方法、装置、无人机及介质


[0001]本专利技术涉及无人机
，特别是涉及一种基于无人机的环境地图建立方法
、
装置
、
无人机及介质
。

技术介绍

[0002]无人机在露营
、
户外场景中能够帮助用户执行探查
、
搜索等任务，在对环境勘探完毕，建立任务区域的详细地图信息以便于后续借助深度强化学习模型生成不同任务的解决方案
。
[0003]由于户外场景存在地形多变
、
树木等多因素，现有的探查通过单架无人机进行细致探查，并将环境地图发送至车机端
。
在单架无人机飞行过程中，对于位移会一直携带不精确的误差信息，若想消除误差，则需要通过回环检测方式再次飞过的区域以进行优化采集关联匹配，达到消除的目的，但是通过无人机回环检测消除误差的方式，每次都要进行再次到达飞过的区域，导致构建地图信息的效率降低
。
[0004]因此，如何在提高构建地图信息的效率的同时消除位移的误差是本领域技术人员亟需要解决的
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于无人机的环境地图建立方法
、
装置
、
无人机及介质，以解决现有无人机回环检测消除误差方式导致的构建地图信息的效率较低的问题
。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于无人机的环境地图建立方法，应用于终端设备，包括：
>[0007]接收由至少一架无人机发送的源点云数据；
[0008]获取基准点云数据；
[0009]对所述源点云数据进行点云配准处理得到与所述基准点云数据重叠的初始筛选点云数据；
[0010]根据距离最小化函数对所述初始筛选点云数据进行处理得到最终的点云数据；并根据所述最终的点云数据建立环境地图信息
。
[0011]优选地，当接收由多架无人机发送的源点云数据时，多架无人机对应得到多组所述最终的点云数据，所述根据所述最终的点云数据建立环境地图信息，包括：
[0012]将所述多架无人机对应的所述最终的点云数据进行合并得到合并后的点云数据；
[0013]根据所述合并后的点云数据确定所述环境地图信息
。
[0014]优选地，所述基准点云数据是基于所述多架无人机中的至少一架无人机的飞行路线确定的数据
。
[0015]优选地，所述对所述源点云数据进行点云配准处理得到与所述基准点云数据重叠的初始筛选点云数据，包括：
[0016]获取点云距离匹配的临界上限值和临界下限值，其中，所述临界上限值大于所述
临界下限值；
[0017]根据所述源点云数据内的各个子点云数据与所述基准点云数据进行差值计算得到对应的第一距离值；
[0018]判断各所述第一距离值内是否存在超出所述临界上限值的距离值；
[0019]若存在，则将超出所述临界上限值对应的第一距离值所属的子点云数据舍弃，确定剩余的子点云数据组成的源点云数据作为所述初始筛选点云数据；
[0020]若不存在，则将所述源点云数据作为所述初始筛选点云数据
。
[0021]优选地，所述根据距离最小化函数对所述初始筛选点云数据进行处理得到最终的点云数据，包括：
[0022]确定所述初始筛选点云数据与所述基准点云数据对应的第一变换矩阵；
[0023]将所述第一变换矩阵对所述初始筛选点云数据进行变换处理得到初始迭代的第一筛选点云数据；
[0024]确定所述第一筛选点云数据内的各个子点云数据与所述基准点云数据之间对应的第二距离值；
[0025]将各第二距离值进行加和处理得到第三距离值，且将所述第三距离值作为初始迭代的最小距离值；
[0026]判断所述初始迭代的最小距离值是否小于所述临界下限值；
[0027]若小于所述临界下限值，则确定所述第一变换矩阵作为所属无人机对应的最终的云优化矩阵；
[0028]若大于或者等于所述临界下限值，则将所述初始迭代的第一筛选点云数据作为下一次迭代的所述初始筛选点云数据，并返回至所述确定各所述无人机对应的所述初始筛选点云数据与所述基准点云数据对应的第一变换矩阵的步骤，直至对应迭代下的所述最小距离值小于所述临界下限值以确定所述对应迭代下的第一变换矩阵作为所属无人机对应的所述最终的云优化矩阵；
[0029]在确定所述最终的云优化矩阵后，将所述最终的云优化矩阵应用于所述源点云数据处得到所述最终的点云数据
。
[0030]优选地，所述基准点云数据的确定过程，包括：
[0031]获取所述多架无人机的飞行路线；
[0032]在各飞行路线中采集对应的多个相同时刻的第一点云数据；
[0033]将各所述第一点云数据与对应的时刻建立各所述飞行路线的路径函数；
[0034]将各所述飞行路线的路径函数进行拟合得到最优路径；
[0035]在所述最优路径中确定所述基准点云数据
。
[0036]优选地，所述基准点云数据的确定过程，包括：
[0037]获取所述多架无人机的飞行路线；
[0038]在各所述飞行路线中选取对应的相同时刻的第二点云数据；
[0039]对所述多架无人机对应的所述相同时刻的第二点云数据进行标准化处理得到标准点云数据；
[0040]将所述标准点云数据作为所述基准点云数据
。
[0041]优选地，所述基准点云数据由所述多架无人机中的预设架无人机的飞行路线确
定，其中，所述预设架无人机的数量大于两架且小于或等于所述多架无人机的总架数，所述基准点云数据的确定过程，包括：
[0042]在所述多架无人机内随机选取所述预设架无人机，其中，所述预设架无人机的源点云数据与所述多架无人机的源点云数据均有重叠；
[0043]获取所述预设架无人机下的飞行路线分别对应的源点云数据，以作为所述基准点云数据
。
优选地，所述基准点云数据基于所述终端设备的车机端采集的点云数据确定；
[0044]对应地，获取所述车机端的采集设备采集的以所述车机端为中心的预设范围内的点云数据，其中，所述采集设备至少为所述车机端的激光雷达
、
相机一种或者多种设备；
[0045]将以所述车机端为中心的预设范围内的点云数据作为所述基准点云数据
。
[0046]优选地，所述无人机发送的所述源点云数据是基于车机端的车机坐标系下对应的数据；
[0047]对应地，所述源点云数据由所属的无人机下的无人机坐标系转换为所述车机坐标系的过程，包括：
[0048]获取目标环境点在所述无人机坐标系下对应的第一坐标数据；
[0049]获取所述无人机坐标系与所述车机端的所述车机坐标系的位姿变换矩阵；
[0050]将所述位姿变换矩阵进行逆处理得到对应的逆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于无人机的环境地图建立方法，其特征在于，应用于终端设备，包括：接收由至少一架无人机发送的源点云数据；获取基准点云数据；对所述源点云数据进行点云配准处理得到与所述基准点云数据重叠的初始筛选点云数据；根据距离最小化函数对所述初始筛选点云数据进行处理得到最终的点云数据；并根据所述最终的点云数据建立环境地图信息
。2.
根据权利要求1所述的基于无人机的环境地图建立方法，其特征在于，当接收由多架无人机发送的源点云数据时，多架无人机对应得到多组所述最终的点云数据，所述根据所述最终的点云数据建立环境地图信息，包括：将所述多架无人机对应的所述最终的点云数据进行合并得到合并后的点云数据；根据所述合并后的点云数据确定所述环境地图信息
。3.
根据权利要求2所述的基于无人机的环境地图建立方法，其特征在于，所述基准点云数据是基于所述多架无人机中的至少一架无人机的飞行路线确定的数据
。4.
根据权利要求3所述的基于无人机的环境地图建立方法，其特征在于，所述对所述源点云数据进行点云配准处理得到与所述基准点云数据重叠的初始筛选点云数据，包括：获取点云距离匹配的临界上限值和临界下限值，其中，所述临界上限值大于所述临界下限值；根据所述源点云数据内的各个子点云数据与所述基准点云数据进行差值计算得到对应的第一距离值；判断各所述第一距离值内是否存在超出所述临界上限值的距离值；若存在，则将超出所述临界上限值对应的第一距离值所属的子点云数据舍弃，确定剩余的子点云数据组成的源点云数据作为所述初始筛选点云数据；若不存在，则将所述源点云数据作为所述初始筛选点云数据
。5.
根据权利要求4所述的基于无人机的环境地图建立方法，其特征在于，所述根据距离最小化函数对所述初始筛选点云数据进行处理得到最终的点云数据，包括：确定所述初始筛选点云数据与所述基准点云数据对应的第一变换矩阵；将所述第一变换矩阵对所述初始筛选点云数据进行变换处理得到初始迭代的第一筛选点云数据；确定所述第一筛选点云数据内的各个子点云数据与所述基准点云数据之间对应的第二距离值；将各第二距离值进行加和处理得到第三距离值，且将所述第三距离值作为初始迭代的最小距离值；判断所述初始迭代的最小距离值是否小于所述临界下限值；若小于所述临界下限值，则确定所述第一变换矩阵作为所属无人机对应的最终的云优化矩阵；若大于或者等于所述临界下限值，则将所述初始迭代的第一筛选点云数据作为下一次迭代的所述初始筛选点云数据，并返回至所述确定各所述无人机对应的所述初始筛选点云数据与所述基准点云数据对应的第一变换矩阵的步骤，直至对应迭代下的所述最小距离值
小于所述临界下限值以确定所述对应迭代下的第一变换矩阵作为所属无人机对应的所述最终的云优化矩阵；在确定所述最终的云优化矩阵后，将所述最终的云优化矩阵应用于所述源点云数据处得到所述最终的点云数据
。6.
根据权利要求3所述的基于无人机的环境地图建立方法，其特征在于，所述基准点云数据的确定过程，包括：获取所述多架无人机的飞行路线；在各飞行路线中采集对应的多个相同时刻的第一点云数据；将各所述第一点云数据与对应的时刻建立各所述飞行路线的路径函数；将各所述飞行路线的路径函数进行拟合得到最优路径；在所述最优路径中确定所述基准点云数据
。7.
根据权利要求3所述的基于无人机的环境地图建立方法，其特征在于，所述基准点云数据的确定过程，包括：获取所述多架无人机的飞行路线；在各所述飞行路线中选取对应的相同时刻的第二点云数据；对所述多架无人机对应的所述相同时刻的第二点云数据进行标准化处理得到标准点云数据；将所述标准点云数据作为所述基准点云数据
。8.
根据权利要求3所述的基于无人机的环境地图建立方法，其特征在于，所述基准点云数据由所述多架无人机中的预设架无人机的飞行路线确定，其中，所述预...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊子铉，王劲，董杰，董继鹏，
申请(专利权)人：浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：