估计空间占据的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供估计空间占据的方法和装置，属于自动驾驶领域，该方法包括：在地图坐标系下计算传感器检测的点云信息中各个点的滤波信息，其中地图坐标系相对于传感器位置固定，且传感器检测的点云信息中姿态信息在地图坐标系和世界坐标系中一致；根据点云信息中位于空间栅格的各个点的滤波信息计算所述空间栅格的占据概率。本发明专利技术实施例能够利用与传感器相对固定的地图坐标系下的数据来估计空间占据的情况，减少了引入的误差，进而提高了估计的准确性，减少了估计偏差。

Methods and devices for estimating space occupancy

An embodiment of the invention provides a method and device for estimating space occupation, which belongs to the field of automatic driving. The method includes: calculating the filtering information of each point in the point cloud information detected by a sensor in a map coordinate system, in which the map coordinates are fixed to the location of the sensor and the attitude information in the point cloud information detected by the sensor. It is consistent in the map coordinate system and the world coordinate system; the occupying probability of the space grid is calculated according to the filtering information of each point located in the space grid in the point cloud information. The embodiment of the invention can estimate the space occupation by using the data in the map coordinate system which is relatively fixed to the sensor, reduce the error introduced, and then improve the accuracy of the estimation and reduce the estimation deviation.

【技术实现步骤摘要】
估计空间占据的方法和装置
本专利技术涉及自动驾驶领域，具体地，涉及一种估计空间占据的方法和装置。
技术介绍
在自动驾驶时，需要使用传感器来对空间物体进行检测，并获得点云数据，然后根据点云数据估计空间的占据情况。例如，当在野外颠簸路面自动行驶时，如果GPS信号不稳定，则可以利用点云信息估计空间占据的情况，以为路径规划和对象识别提供先验信息。目前，空间占据的估计是将传感器坐标系下的点云数据转换为静止的世界坐标系下的数据，根据世界坐标系下的数据来估计空间占据的情况，采用该方法引入了平移累计误差、姿态误差和测量误差。本申请专利技术人发现现有技术的上述方案具有空间占据估计的准确性较低，偏差过大的缺陷。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种估计空间占据的方法和装置，以解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种估计空间占据的方法，该方法包括：在地图坐标系下计算传感器检测的点云信息中各个点的滤波信息，其中地图坐标系相对于传感器位置固定，且传感器检测的点云信息中姿态信息在地图坐标系和世界坐标系中一致；根据点云信息中位于空间栅格的各个点的滤波信息计算所述空间栅格的占据概率。可选的，所述在地图坐标系下计算传感器检测的点云信息中各个点的滤波信息包括：将传感器坐标系下的点云信息中各个点的位置信息转换为地图坐标系下的位置信息，其中所述传感器坐标系为依据传感器位置所建立的坐标系；对于点云信息中各点，根据所述点在地图坐标系下的位置信息计算该点相应的测量误差和姿势误差；对于点云信息中各点，根据所述点的测量误差和姿势误差计算该点的滤波信息。可选的，所述根据点云信息中位于空间栅格的各个点的滤波信息计算所述空间栅格的占据概率包括：对于点云信息中位于空间栅格的各点，根据所述点的位置计算空间栅格相应于该点的占据概率；使用点云信息中位于所述空间栅格的各个点的滤波信息和空间栅格相应于各点的占据概率计算所述空间栅格的占据概率。可选的，所述对于点云信息中位于空间栅格的各点，根据所述点的位置计算空间栅格相应于该点的占据概率包括：对于点云信息中位于空间栅格的各点，分别计算该点与空间栅格中心间的距离的倒数，对所计算的距离的倒数进行归一化获得空间栅格相应于该点的占据概率。可选的，所述使用点云信息中位于所述空间栅格的各个点的滤波信息和空间栅格相应于各点的占据概率计算所述空间栅格的占据概率包括：利用点云信息中位于所述空间栅格的点的滤波信息和空间栅格相应于该点的占据概率迭代更新空间栅格的占据概率。根据本专利技术的另一方面，提供了一种估计空间占据的装置，该装置包括：滤波信息计算模块，用于在地图坐标系下计算传感器检测的点云信息中各个点的滤波信息，其中地图坐标系相对于传感器位置固定，且传感器检测的点云信息中姿态信息在地图坐标系和世界坐标系中一致；占据概率计算模块，用于根据点云信息中位于空间栅格的各个点的滤波信息计算所述空间栅格的占据概率。可选的，所述滤波信息计算模块包括：转换单元，用于将传感器坐标系下的点云信息中各个点的位置信息转换为地图坐标系下的位置信息，其中所述传感器坐标系为依据传感器位置所建立的坐标系；第一计算单元，用于对于点云信息中各点，根据所述点在地图坐标系下的位置信息计算该点相应的测量误差和姿势误差；第二计算单元，用于对于点云信息中各点，根据所述点的测量误差和姿势误差计算该点的滤波信息。可选的，所述占据概率计算模块包括：第三计算单元，用于对于点云信息中位于空间栅格的各点，根据所述点的位置计算空间栅格相应于该点的占据概率；第四计算单元，用于使用点云信息中位于所述空间栅格的各个点的滤波信息和空间栅格相应于各点的占据概率计算所述空间栅格的占据概率。可选的，所述第三计算单元用于对于点云信息中位于空间栅格的各点，分别计算该点与空间栅格中心间的距离的倒数，对所计算的距离的倒数进行归一化获得空间栅格相应于该点的占据概率。可选的，所述第四计算单元用于利用点云信息中位于所述空间栅格的点的滤波信息和空间栅格相应于该点的占据概率迭代更新空间栅格的占据概率。通过上述技术方案，在地图坐标系下计算传感器检测的点云信息中各个点的滤波信息，其中地图坐标系相对于传感器位置固定，且传感器检测的点云信息中姿态信息在地图坐标系和世界坐标系中一致；根据点云信息中位于空间栅格的各个点的滤波信息计算空间栅格的占据概率；如此能够利用与传感器相对固定的地图坐标系下的数据来估计空间占据的情况，减少了引入的误差，进而提高了估计的准确性，减少了估计偏差。本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的估计空间占据的方法流程图；图2是根据本专利技术实施例的运动型机器人系统在颠簸环境中行进的场景的示意图；图3是根据本专利技术实施例的计算滤波信息的过程的流程图；图4是根据本专利技术实施例的根据点的滤波信息计算空间栅格占据概率的过程的流程图；图5是根据本专利技术实施例的在如图2所示的场景下估计空间占据的方法流程图；图6是根据本专利技术实施例的估计空间占据的装置的结构图；图7是根据本专利技术实施例的估计空间占据的装置的结构图；以及图8是根据本专利技术实施例的估计空间占据的装置的结构图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。实施例一图1是根据本专利技术实施例的估计空间占据的方法流程图，该方法可以用于自动驾驶系统中，例如机器人、车辆的自动驾驶系统，如图1所示，该方法可包括如下步骤。在步骤S110中，在地图坐标系下计算传感器检测的点云信息中各个点的滤波信息。其中，地图坐标系相对于传感器位置固定，且传感器检测的点云信息的姿态信息在地图坐标系和世界坐标系中一致。例如，在如图2所示的环境中，S点代表传感器，传感器坐标系以S点为原点，静止的世界坐标系以I点为原点，rIS为I点到S点的向量。M点相对S点固定，地图坐标系以M点为原点，并且点云信息中的姿态信息在地图坐标系和世界坐标系中一致，即roll(横滚)、pitch(俯仰)和yaw(旋转)的值在地图坐标系和世界坐标系中一致。通常情况下传感器检测的点云信息为传感器坐标系下的数据信息，在本专利技术中将传感器坐标系下的点云信息转换为地图坐标系下的数据信息，然后根据该地图坐标系下的数据信息得出点云信息中各个点的滤波信息。在步骤S120中，根据点云信息中位于空间栅格的各个点的滤波信息计算空间栅格的占据概率。例如，将空间划分成预设尺寸的立方体，该立方体为空间栅格，针对各个空间栅格，根据点云信息中位于空间栅格的各个点的滤波信息计算空间栅格的占据概率，由此便获得了空间的占据情况。通过上述实施方式，能够利用与传感器相对固定的地图坐标系下的数据来估计空间占据，并且仅引入姿态误差和测量误差，减少了引入的误差量，进而提高了估计的准确性，减少了估计偏差。实施例二图3是根据本专利技术实施例的计算滤波信息的过程的流程图，如图3所示，所述在地图坐标系下计算传感器检测的点云信息中各个点的滤波信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种估计空间占据的方法，其特征在于，该方法包括：在地图坐标系下计算传感器检测的点云信息中各个点的滤波信息，其中地图坐标系相对于传感器位置固定，且传感器检测的点云信息中姿态信息在地图坐标系和世界坐标系中一致；根据点云信息中位于空间栅格的各个点的滤波信息计算所述空间栅格的占据概率。

【技术特征摘要】
1.一种估计空间占据的方法，其特征在于，该方法包括：在地图坐标系下计算传感器检测的点云信息中各个点的滤波信息，其中地图坐标系相对于传感器位置固定，且传感器检测的点云信息中姿态信息在地图坐标系和世界坐标系中一致；根据点云信息中位于空间栅格的各个点的滤波信息计算所述空间栅格的占据概率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在地图坐标系下计算传感器检测的点云信息中各个点的滤波信息包括：将传感器坐标系下的点云信息中各个点的位置信息转换为地图坐标系下的位置信息，其中所述传感器坐标系为依据传感器位置所建立的坐标系；对于点云信息中各点，根据所述点在地图坐标系下的位置信息计算该点相应的测量误差和姿势误差；对于点云信息中各点，根据所述点的测量误差和姿势误差计算该点的滤波信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据点云信息中位于空间栅格的各个点的滤波信息计算所述空间栅格的占据概率包括：对于点云信息中位于空间栅格的各点，根据所述点的位置计算空间栅格相应于该点的占据概率；使用点云信息中位于所述空间栅格的各个点的滤波信息和空间栅格相应于各点的占据概率计算所述空间栅格的占据概率。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对于点云信息中位于空间栅格的各点，根据所述点的位置计算空间栅格相应于该点的占据概率包括：对于点云信息中位于空间栅格的各点，分别计算该点与空间栅格中心间的距离的倒数，对所计算的距离的倒数进行归一化获得空间栅格相应于该点的占据概率。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述使用点云信息中位于所述空间栅格的各个点的滤波信息和空间栅格相应于各点的占据概率计算所述空间栅格的占据概率包括：利用点云信息中位于所述空间栅格的点的滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷鹏，
申请(专利权)人：乐视汽车北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11