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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及点云配准领域,尤其涉及一种增加权重信息的点云配准方法、装置、电子设备及机器可读存储介质。
技术介绍
1、在机器人、自动驾驶等应用场景中,要快速准确地确定机器人、车辆等的位置信息,以便进行路径规划、避障等操作,这通常是通过机器人、车辆等携带的传感器获取,例如全球定位系统(global positioning system,简称gps)gps,激光雷达(laser imagingdetection and ranging,简称lidar)等。因此通常会使用实时配准技术进行定位,实时配准技术可以通过在线采集的数据与离线建立的地图进行匹配,从而实现快速准确的定位,但是当点云数据分布不均匀时,容易受到噪声和异常点的影响,导致最终的匹配精度下降。
2、因此,如何提高配准算法的精度是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本申请提供一种增加权重信息的点云配准方法,所述方法包括:
2、对原始点云集合和目标点云集合进行配准,将所述原始点云集合中的第一点云数据变换为所述目标点云集合中的第二点云数据;
3、在所述目标点云集合中,搜寻与所述第二点云数据最近的第三点云数据,计算所述第二点云数据和所述第三点云数据之间的相似性度量,将所述相似性度量作为所述第三点云数据的权重;
4、计算所述第三点云数据的欧式距离误差,基于所述第三点云数据的权重对所述第三点云数据的欧式距离误差进行加权,并构建增量方程,通过包括所述增量方程的最小二乘法确定旋转变
5、可选的,所述计算所述第二点云数据和所述第三点云数据之间的相似性度量,将所述相似性度量作为所述第三点云数据的权重,包括:
6、计算所述第二点云数据和所述第三点云数据之间的相似性度量;
7、基于所述相似性度量,对所述第三点云数据进行聚类分析,将所述第三点云数据归入与其相似性度量对应的簇中;
8、将所述第三点云数据所在簇中的点云数据数量,作为所述第三点云数据的权重。
9、可选的,所述配准包括:
10、在首次配准时,使用预设的旋转变换矩阵和预设的平移变换矩阵将所述原始点云集合中的第一点云数据变换为所述目标点云集合中的第二点云数据;
11、在第n次配准时,使用第n-1次确定的旋转变换矩阵和第n-1次确定的平移变换矩阵将所述原始点云集合中的第一点云数据变换为所述目标点云集合中的第二点云数据。
12、本申请提供一种增加权重信息的点云配准装置,所述装置包括:
13、粗配准模块,用于对原始点云集合和目标点云集合进行配准,将所述原始点云集合中的第一点云数据变换为所述目标点云集合中的第二点云数据;
14、权重计算模块,用于在所述目标点云集合中,搜寻与所述第二点云数据最近的第三点云数据,计算所述第二点云数据和所述第三点云数据之间的相似性度量,将所述相似性度量作为所述第三点云数据的权重;
15、配准优化模块,用于计算所述第三点云数据的欧式距离误差,基于所述第三点云数据的权重对所述第三点云数据的欧式距离误差进行加权,并构建增量方程,通过包括所述增量方程的最小二乘法确定旋转变换矩阵和平移变换矩阵。
16、可选的,所述计算所述第二点云数据和所述第三点云数据之间的相似性度量,将所述相似性度量作为所述第三点云数据的权重,包括:
17、计算所述第二点云数据和所述第三点云数据之间的相似性度量;
18、基于所述相似性度量,对所述第三点云数据进行聚类分析,将所述第三点云数据归入与其相似性度量对应的簇中;
19、将所述第三点云数据所在簇中的点云数据数量,作为所述第三点云数据的权重。
20、可选的,所述配准包括:
21、在首次配准时,使用预设的旋转变换矩阵和预设的平移变换矩阵将所述原始点云集合中的第一点云数据变换为所述目标点云集合中的第二点云数据;
22、在第n次配准时,使用第n-1次确定的旋转变换矩阵和第n-1次确定的平移变换矩阵将所述原始点云集合中的第一点云数据变换为所述目标点云集合中的第二点云数据。
23、本申请还提供一种电子设备,包括:
24、处理器;
25、用于存储处理器可执行指令的存储器;
26、其中,所述处理器通过运行所述可执行指令以实现上述方法的步骤。
27、本申请还提供一种机器可读存储介质,其上存储有计算机指令,该指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。
28、通过以上实施例,由于可以将所述第二点云数据和所述第三点云数据之间的相似性度量作为权重,并利用该权重构建增量方程,在确定旋转变换矩阵和平移变换矩阵的过程中,可以控制每个点云数据的影响力,减少误差较大的点,以及噪声和异常点对优化的影响,从而得到更准确的位姿。
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1.一种增加权重信息的点云配准方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算所述第二点云数据和所述第三点云数据之间的相似性度量,将所述相似性度量作为所述第三点云数据的权重,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算所述第二点云数据和所述第三点云数据之间的相似性度量,将所述相似性度量作为所述第三点云数据的权重,包括:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述配准包括:
5.一种增加权重信息的点云配准装置,其特征在于,所述装置包括:
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述计算所述第二点云数据和所述第三点云数据之间的相似性度量,将所述相似性度量作为所述第三点云数据的权重,包括:
7.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述计算所述第二点云数据和所述第三点云数据之间的相似性度量,将所述相似性度量作为所述第三点云数据的权重,包括:
8.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述配准包括:
9.一种机器可读存储介质,其上存储有计
10.一种电子设备,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种增加权重信息的点云配准方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算所述第二点云数据和所述第三点云数据之间的相似性度量,将所述相似性度量作为所述第三点云数据的权重,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算所述第二点云数据和所述第三点云数据之间的相似性度量,将所述相似性度量作为所述第三点云数据的权重,包括:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述配准包括:
5.一种增加权重信息的点云配准装置,其特征在于,所述装置包括:
...
【专利技术属性】
技术研发人员:钟立扬,郭林栋,刘羿,何贝,
申请(专利权)人:斯乾上海科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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