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激光点云地图构建方法、装置、设备及系统


技术摘要:
本公开是关于一种激光点云地图构建方法、装置、设备及系统,属于激光点云构建技术领域。本公开提供的激光点云地图构建方法具有匹配精度高和匹配速率快的优势。具体来说,该方法包括:获取目标场景的图像和与图像相对应的激光点云;对两帧图像进行图像匹配得到第一位姿  全部
背景技术:
激光点云地图是自动驾驶技术中的关键数据,为定位车辆、规划行驶路线提供了 参考依据。在相关技术中对多帧激光点云进行帧间匹配,以构建激光点云地图。但是,相关 技术中的构建方法存在匹配精度低和匹配速率慢的缺陷。
技术实现要素:
本公开提供一种激光点云地图构建方法、装置、设备及系统,以解决相关技术中存 在的缺陷。 第一方面,本公开实施例提供了一种激光点云地图构建方法。所述方法包括: 获取目标场景的图像和与所述图像相对应的激光点云; 对两帧所述图像进行图像匹配得到第一位姿变换参数; 将所述第一位姿变换参数作为位姿变换参数的初值,对与两帧所述图像对应的两 帧激光点云进行激光点云匹配以获取第二位姿变换参数; 根据两帧所述激光点云和所述第二位姿变换参数构建激光点云地图。 在一个实施例中,两帧所述图像包括目标图像和参考图像;所述对两帧所述图像 进行图像匹配得到第一位姿变换参数,包括: 将所述目标图像转换到所述参考图像的坐标系中,得到所述第一位姿变换参数。 在一个实施例中,两帧所述激光点云包括目标点云和参考点云;所述将所述第一 位姿变换参数作为位姿变换参数初值,对与两帧所述图像对应的两帧激光点云进行激光点 云匹配以获取第二位姿变换参数,包括: 以所述第一位姿变换参数为所述位姿变换参数的初值,将所述目标点云转换到参 考点云的坐标系中; 根据所述参考点云和转换到所述坐标系中的目标点云的匹配差值调整所述位姿 变换参数; 将所述匹配差值小于或等于设定阈值时对应的所述位姿变换参数作为所述第二 位姿变换参数。 在一个实施例中,所述根据所述参考点云和转换到所述坐标系中的目标点云的匹 配差值调整所述位姿变换参数,包括: 将所述参考点云划分为多个空间单元格; 获取所述参考点云在每个所述空间单元格内的第一概率密度参数,以及所述目标 点云在每个所述空间单元格内的第二概率密度参数; 根据每个所述空间单元的第一概率密度和第二概率密度确定每个所述空间单元 4 CN 111553937 A 说 明 书 2/8 页 格的概率差值,并根据所述参考点云坐标系中所有空间单元格的概率差值调整位姿变换参 数。 在一个实施例中,所述根据所述两帧激光点云和所述第二位姿变换参数构建激光 点云地图,包括: 将所述目标点云以所述第二位姿变换参数变换,并将变换后的目标点云添加到参 考点云中。 在一个实施例中,所述获取目标场景的图像和与所述图像相对应的激光点云,包 括: 通过摄像头获取所述目标场景的图像,同时通过激光雷达获取与所述图像相对应 的激光点云;所述摄像头与所述激光雷达相对固定。 在一个实施例中,所述对两帧所述图像进行图像匹配得到第一位姿变换参数,包 括: 对所述两帧所述图像进行特征描述子匹配,或者光流法匹配,得到所述第一位姿 变换参数。 第二方面,本公开实施例提供了一种激光点云地图构建装置。所述装置包括: 获取模块,用于获取目标场景的图像和与所述图像相对应的激光点云; 第一匹配模块,用于对两帧所述图像进行图像匹配得到第一位姿变换参数; 第二匹配模块,用于将所述第一位姿变换参数作为位姿变换参数的初值,对与两 帧所述图像对应的两帧所述激光点云进行激光点云匹配以获取第二位姿变换参数;以及 构建模块,用于根据两帧所述激光点云和所述第二位姿变换参数构建激光点云地 图。 在一个实施例中,两帧所述图像包括目标图像和参考图像;所述第一匹配模块具 体用于:将所述目标图像转换到所述参考图像的坐标系中,得到所述第一位姿变换参数。 在一个实施例中,两帧所述激光点云包括目标点云和参考点云;所述第二匹配模 块,包括: 转换单元,用于以所述第一位姿变换参数为所述位姿变换参数的初值,将所述目 标点云转换到参考点云的坐标系中; 调整单元,用于根据所述参考点云和转换到所述坐标系中的目标点云的匹配差值 调整所述位姿变换参数; 确定单元,用于将所述匹配差值小于或等于设定阈值时对应的所述位姿变换参数 确定为所述第二位姿变换参数。 在一个实施例中,所述调整单元包括: 划分子单元,用于将所述参考点云划分为多个空间单元格; 获取子单元,用于获取所述参考点云在每个所述空间单元格内的第一概率密度参 数,以及所述目标点云在每个所述空间单元格内的第二概率密度参数; 调整子单元,用于根据每个所述空间单元的第一概率密度和第二概率密度确定每 个所述空间单元格的概率差值,并根据所述参考点云坐标系中所有空间单元格的概率差值 调整位姿变换参数。 在一个实施例中,构建模块具体用于将所述目标点云以所述第二位姿变换参数变 5 CN 111553937 A 说 明 书 3/8 页 换,并将变换后的目标点云添加到参考点云中。 在一个实施例中,所述获取模块具体用于:通过摄像头获取所述目标场景的图像, 同时通过激光雷达获取与所述图像相对应的激光点云。 在一个实施例中,所述第一匹配模块具体用于:对所述两帧所述图像进行特征描 述子匹配,或者光流法匹配,得到所述第一位姿变换参数。 第三方面,本公开实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括: 存储器,存储有可执行指令;以及 处理器,执行所述存储器中存储的可执行指令以实现上述第一方面提供的激光点 云地图构建方法的步骤。 第四方面,本公开实施例提供了一种激光点云地图构建系统,所述激光点云地图 构建系统包括: 驱动装置, 激光雷达,固定安装在所述驱动装置上,用于获取目标场景的激光点云; 摄像头,固定安装在所述驱动装置上,用于获取所述目标场景的图像; 以及,上述第三方面提供的电子设备。 本公开所提供的激光点云地图构建方法、装置、设备及系统至少具有以下有益效 果: 采用本公开实施例提供的激光点云地图构建方法,在整体激光点云地图构建过程 中,每两帧激光点云均以对应的图像匹配获取的第一位姿变换参数为初值进行激光点云匹 配。以此方式,通过图像匹配为激光点云匹配提供更为优化的初值,进而减少激光点云匹配 运算量和提升匹配准确度,克服相关技术中的缺陷。 附图说明 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施 例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。 图1是根据一示例性实施例示出的激光点云地图构建方法流程图; 图2是根据另一示例性实施例示出的激光点云地图构建方法流程图; 图3是根据另一示例性实施例示出的激光点云地图构建方法流程图; 图4是根据另一示例性实施例示出的激光点云地图构建方法流程图; 图5是根据一示例性实施例示出的激光点云地图构建装置框图; 图6是根据另一示例性实施例示出的激光点云地图构建装置框图; 图7是根据另一示例性实施例示出的激光点云地图构建装置框图.
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