退化环境下视觉辅助的多段落雷达惯性定位方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种退化环境下视觉辅助的多段落雷达惯性定位方法及系统，对每帧雷达点云执行扫描匹配，将得到的雷达里程计残差送入雷达惯性视觉里程计中；检测退化段落，如检测成功，将其送入深度配准中，反之执行雷达里程计，并将得到的雷达里程计相对误差送入位姿图优化；计算相邻雷达点云帧之间的惯性测量单元预积分残差，分别送入深度配准、雷达惯性视觉里程计以及位姿图优化中；再对每帧图片实施特征跟踪，执行深度配准，将视觉重投影残差送入雷达惯性视觉里程计中；执行退化段落内雷达惯性视觉里程计，将得到的段落内位姿残差送入位姿图优化中；最后执行位姿图优化，得到位姿结果。本发明专利技术能大幅度提升定位精度，得到更精准的退化环境结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于slam(simultaneous localization and mapping，同步定位与建图)的，尤其涉及了一种退化环境下视觉辅助的多段落雷达惯性定位方法及系统。

技术介绍

1、当载体移动在例如隧道和走廊等几何性质退化环境时，其感知到的结构具有变化性弱的特点，因此导致雷达惯性slam系统发散甚至崩溃。为了应对退化环境问题，许多方法尝试在雷达惯性slam系统基础上补充全程额外的视觉信息。虽然这些方法可以在一定程度上缓解退化环境的影响，但是既没有充分考虑到退化环境在时间上的连续性，也没有在时间上有选择性地添加额外视觉信息，导致无法应对复杂的退化环境。

技术实现思路

1、本专利技术正是针对现有技术中存在的问题，提出了一种退化环境下视觉辅助的多段落雷达惯性定位方法及系统，首先对每帧雷达点云执行扫描匹配，将得到的雷达里程计残差送入雷达惯性视觉里程计中；检测退化段落，如检测成功，将其送入深度配准中，反之执行雷达里程计，并将得到的雷达里程计相对误差送入位姿图优化；然后计算相邻雷达点云帧之间的惯性测量单本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.退化环境下视觉辅助的多段落雷达惯性定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的退化环境下视觉辅助的多段落雷达惯性定位方法，其特征在于：所述步骤S1中的扫描匹配具体为：根据点云中各个点的曲率，将当前帧点云分为角点和面点，对每个当前帧角点和面点，在局部地图中找到当前帧角点的两个最近邻点和当前帧面点的三个最近邻点，通过最小化当前帧角点到两个最近邻点所确定直线的距离de以及当前帧面点到三个最近邻点所确定平面的距离dp，得到当前帧最优全局位姿，对应距离残差定义如下：

3.如权利要求2所述的退化环境下视觉辅助的多段落雷达惯性定位方法，其特征在于：所述步骤S...

【技术特征摘要】

1.退化环境下视觉辅助的多段落雷达惯性定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的退化环境下视觉辅助的多段落雷达惯性定位方法，其特征在于：所述步骤s1中的扫描匹配具体为：根据点云中各个点的曲率，将当前帧点云分为角点和面点，对每个当前帧角点和面点，在局部地图中找到当前帧角点的两个最近邻点和当前帧面点的三个最近邻点，通过最小化当前帧角点到两个最近邻点所确定直线的距离de以及当前帧面点到三个最近邻点所确定平面的距离dp，得到当前帧最优全局位姿，对应距离残差定义如下：

3.如权利要求2所述的退化环境下视觉辅助的多段落雷达惯性定位方法，其特征在于：所述步骤s1中退化段落检测的具体方法为：设立缓冲机制，根据单帧的退化性质判断是否存在退化段落；其中，位姿最优估计涉及的最小二乘问题被定义为：

4.如权利要求1所述的退化环境下视觉辅助的多段落...

【专利技术属性】
技术研发人员：程向红，吴建峰，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：