一种室内地图构建方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种室内地图构建方法及装置，该室内地图构建方法包括：获取激光点云设备采集的激光点云数据；基于所述激光点云数据包含的关键帧点云数据，对所述激光点云数据进行配准，并依据配准结果形成室内三维图；对所述室内三维图进行切割形成室内地图。利用本发明专利技术提供的室内地图构建方法可以解决目前在无建筑物的CAD图纸的情况下，构建室内地图的过程中，需要大量具备专业绘图能力的工作人员亲自对室内环境进行测绘，对工作人员能力要求高且劳动量大的问题，实现降低对工作人员能力的要求，减小工作人员的劳动量，提高所构建的室内地图的精度的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及地图构建技术，尤其涉及一种室内地图构建方法及装置。
技术介绍
随着计算机技术、无线定位技术、地球信息系统及移动互联技术的飞速发展，基于位置的服务成为现实并在实际中得到了大量应用。在室内环境中，如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中，常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息，并提供相应的附加诸如导航，搜索查询等基于室内位置的应用服务。然而，由于室内建筑数量巨大且室内环境复杂多变，如超市，展厅装修布局的周期性改变，对室内位置服务的地图更新的时效性提出了严峻的挑战。目前，在构建室内地图的过程中，若没有待构建室内地图的建筑物的原始CAD图纸的情况下，需要工作人员对室内各房间墙壁、门窗等尺寸进行测量，进而得到建筑的室内地图。这种室内地图的构建过程需要大量具备专业绘图能力的工作人员亲自对室内环境进行测绘，对工作人员能力要求高且劳动量大。
技术实现思路
本专利技术提供了一种室内地图构建方法及装置，以解决目前构建室内地图的过程中对工作人员能力要求高且劳动量大的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种室内地图构建方法。该室内地图构建方法包括:获取激光点云设备采集的激光点云数据；基于所述激光点云数据包含的关键帧点云数据，对所述激光点云数据进行配准，并依据配准结果形成室内三维图；对所述室内三维图进行切割形成室内地图。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种室内地图构建装置。该室内地图构建装置包括:激光点云数据获取模块，用于获取激光点云设备采集的激光点云数据；三维图构建模块，用于基于所述激光点云数据包含的关键帧点云数据，对所述激光点云数据进行配准，并依据配准结果形成室内三维图；室内地图构建模块，用于对所述室内三维图进行切割形成室内地图。本专利技术通过基于关键帧点云数据，对所获取的激光点云数据进行配准，形成室内三维图，并对所形成的室内三维图进行切割形成室内地图，可以解决目前在无建筑物的CAD图纸的情况下，构建室内地图的过程中，需要大量具备专业绘图能力的工作人员亲自对室内环境进行测绘，对工作人员能力要求高且劳动量大的问题，实现了降低对工作人员能力的要求，减小工作人员的劳动量，提高所构建的室内地图的精度的目的。【附图说明】图1是本专利技术实施例一提供的一种室内地图构建方法的流程图；图2是本专利技术实施例一提供的一种关键帧点云数据确定方法的原理图；图3是本专利技术实施例二提供的一种室内地图构建方法的流程图；图4是本专利技术实施例三提供的一种室内地图构建方法的流程图；图5是本专利技术实施例三提供的一种判断激光点云设备的移动轨迹是否构成闭合图形的原理图；图6是本专利技术实施例四提供的一种室内地图构建方法的流程图；图7是本专利技术实施例五提供的一种室内地图构建装置的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的一种室内地图构建方法的流程图，本实施例可适用于在无建筑物CAD图纸的情况下，构建室内地图，该方法可以由室内地图构建装置来执行，该装置可通过硬件和/或软件的方式实现。该室内地图构建方法具体包括如下步骤: S110、获取激光点云设备采集的激光点云数据。激光点云数据，是指利用激光在同一空间参考系下获取物体表面每个采样点的空间坐标，得到的是一系列表达目标空间分布和目标表面特性的海量点的集合。该激光点云数据通过激光点云设备进行采集，该激光点云设备可以集成于工作人员的背包或者可移动的采集平台上。在需要对待构建室内地图的房间的激光点云数据进行采集时，该激光点云设备随着工作人员的移动，遍历整个房间的主干道，并在上述过程中，激光点云设备间隔设定时间对整个房间的激光点云数据进行采集。SI 20、基于所述激光点云数据包含的关键帧点云数据，对所述激光点云数据进行配准，并依据配准结果形成室内三维图。配准是指将不同时刻采集的激光点云数据转换至同一坐标系下的过程。具体而言，在激光点云设备随着工作人员的移动，遍历整个房间的主干道的过程中，所采集的每一帧激光点云数据都是相对于该激光点云数据采集时刻激光点云设备的空间坐标系而言的，并且不同采集时刻，激光点云设备的空间坐标系不同。为了构建待构建室内地图的房间的三维图，需要将不同空间坐标系下的激光点云数据进行重新定位，生成一个统一坐标系下的三维图，这就是激光点云数据的配准。关键帧点云数据是指用做配准基准的点云数据，在具体进行配准时可以采用多种方法确定关键帧点云数据。例如，可以依据激光点云数据的采集场景，确定与该场景对应的激光点云数据的关键帧点云数据;或者，对于每一帧激光点云数据，将前一帧激光点云数据确定为该帧激光点云数据的关键帧点云数据;或者，依据激光点云数据的采集时间，确定激光点云数据包含的关键帧点云数据。在上述关键帧点云数据的确定方法中，依据激光点云数据的采集场景，确定的与该场景对应的关键帧点云数据，具体可以是工作人员进入到某房间后所采集的第一帧激光点云数据，也可以是随着工作人员的移动，采集场景发生突变后所采集的第一帧或某一帧激光点云数据，还可以是将某场景下采集的几帧激光点云数据配准叠合后得到的激光点云数据。示例性地，如图2所示，在房间I内，工作人员携带激光点云设备从Al点开始沿顺时针方向沿房间主干道行走一圈(图2中虚线表示其行走的路径)，采集到众多帧激光点云数据。由An点运动到BI点，场景发生突变，可以将BI点所采集到的激光点云数据作为关键帧点云数据，对B2点至Bm点所采集到的激光点云数据进行配准的。依据激光点云数据的采集时间，确定的激光点云数据包含的关键帧点云数据，具体可以是间隔设定时间所采集的激光点云数据，还可以是在设定时间间隔内选取几帧激光点云数据配准叠合后得到的激光点云数据。示例性地，将进入某房间后所采集到的第一帧激光点云数据对应的采集时刻视作为O时刻，并将该时刻作为计算关键帧点云数据的起始时刻。将每隔3s所采集的激光点云数据作为关键帧点云数据。在配准时，0-3s内所采集的激光点云数据，基于O时刻所采集的激光点云数据进行配准;3-6s内所采集的激光点云数据，基于第3s所采集的激光点云数据进行配准;依次类推。需要说明的是，在确定关键帧点云数据时，依据激光点云数据的采集场景，确定与该场景对应的激光点云数据的关键帧点云数据；以及依据激光点云数据的采集时间，确定激光点云数据包含的关键帧点云数据这两种方法，容易出现配准失败，但是在配准过程中累积误差小。而采用对于每一帧激光点云数据，将前一帧激光点云数据确定为该帧激光点云数据的关键帧点云数据的方法，虽然配准成功率高，但是误差累积误差大。基于所述激光点云数据包含的关键帧点云数据，对激光点云数据进行配准时，可以对该激光点云数据中的部分点或部分特征进行配准(即粗配准)，也可以对该激光点云数据中全部点进行配准(即精配准)。需要说明的是，这里所提到的激光点云数据中的部分特征包括但不限于下述特征的一种或多种:法向量方向、曲率以及直方图。若对激光点云数据中全部点进行配准，可以采用最近点迭代算法(ICP算法)进行配准。在具体配准的过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内地图构建方法，其特征在于，包括：获取激光点云设备采集的激光点云数据；基于所述激光点云数据包含的关键帧点云数据，对所述激光点云数据进行配准，并依据配准结果形成室内三维图；对所述室内三维图进行切割形成室内地图。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：种道晨，周煜远，张宇智，刘玉亭，
申请(专利权)人：百度在线网络技术北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11