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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器人slam领域,具体涉及一种基于多层栅格融合的3d点云生成2d占据栅格方法。
技术介绍
1、slam(simultaneous localization and mapping)是机器人完成自主任务的重要组成部分,其目的是确定机器人在环境中的位置并按照需要构建地图。
2、使用激光作为传感器的slam系统称为激光slam,多线激光雷达可以获取3d点云,信息丰富,随着多线激光雷达成本的降低,许多对定位要求较高的机器人开始使用多线激光雷达代替单线激光雷达;对于工作环境在地面上的机器人,2d地图是十分重要的,机器人的路径规划需要在2d地图上进行而不是3d地图,所以需要将3d点云地图转换为2d地图,而2d地图中常用的是2d占据栅格地图,目前主流的将3d点云地图转换成2d占据栅格地图的方法主要有两种:
3、1)在一定范围内截取3d点云,并降维成2d,使用这些2d点生成2d占据栅格地图;
4、2)先生成3d占据栅格地图,再转换成2d占据栅格地图。
5、目前将3d点云地图转换成2d占据栅格地图的方法主要有两种:
6、1)在一定范围内截取3d点云,首先,这种方法需要事先确定点云截取范围,如果范围选取不合适可能会将地面截取进来,会导致空闲区域变为占据,其次,这种方法会导致在z轴(高度)方向比较短的物体被错误的滤除,即本应该是占据的栅格被判断为空闲;
7、2)先生成3d占据栅格地图,再转换成2d占据栅格地图,相比生成2d占据栅格,生成3d占据栅格多了一个搜索维度
技术实现思路
1、为解决上述现有技术的不足,本专利技术提出了一种基于多层栅格融合的3d点云生成2d占据栅格方法,可以同时兼顾低矮障碍物保留和计算效率的问题。
2、本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案:
3、一种基于多层栅格融合的3d点云生成2d占据栅格方法,所述方法包含如下步骤:
4、步骤s1、生成多层栅格地图;
5、步骤s2、将生成的多层栅格地图融合。
6、所述步骤s1中生成多层栅格地图步骤如下:
7、步骤s1-1、对点云进行地面提取,获得地面高度参数hmin;
8、步骤s1-2、根据地面提取返回的地面高度hmin,设置的最大高度hmax和间距g计算层数l;
9、步骤s1-3、对点云中的某一点pi=[x,y,z]t,如果该点在(hmin,hmax)之间,则根据z计算该点属于哪一层栅格地图;
10、步骤s1-4、在该层栅格地图中使用遍历光路法更新该层占据栅格概率;
11、步骤s1-5、重复步骤s1-3和s1-4,直到遍历完点云中所有的点。
12、进一步的,所述步骤s2中将生成的多层栅格地图融合的方法包括:
13、步骤s2-1、对某一二维位置(x,y),判断是否至少有两层栅格地图在该位置为占据,若是,则最终栅格地图该位置为占据;若否,则进入步骤s2-2;
14、步骤s2-2、判断该位置是否至多有一层栅格为占据,至少一层栅格为空闲,若是,则最终栅格地图该位置为空闲,若否,则进入步骤s2-3;
15、步骤s2-3、判定最终栅格该位置为未知;
16、步骤s2-4、重复步骤s2-1至s2-3,直到遍历完所有位置。
17、本专利技术具有如下有益效果:
18、(1)相较于在一定范围内截取3d点云,并降维成2d,使用这些2d点生成2d占据栅格地图的方法,本专利技术所提出的方法可以保留更多的低矮障碍物;
19、(2)先生成3d占据栅格地图,后转换成2d占据栅格地图的方法,本专利技术所提出的方法计算量小。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于多层栅格融合的3D点云生成2D占据栅格方法,其特征在于,所述方法包含如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于多层栅格融合的3D点云生成2D占据栅格方法,其特征在于,所述步骤S2中将生成的多层栅格地图融合的方法包括:
【技术特征摘要】
1.一种基于多层栅格融合的3d点云生成2d占据栅格方法,其特征在于,所述方法包含如下步骤:
2.根据权利要求1...
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