基于直线特征的数据配准方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种基于直线特征的数据配准方法、装置、设备及存储介质。该方法属于数据处理技术领域，其包括：首先分别对获取到的第一帧采样数据及第二帧采样数据进行直线特征提取及坐标映射得到第一极坐标直线特征及第二极坐标直线特征，再根据定义的平面位置变换关系构建第一帧采样数据和第二帧采样数据之间的极坐标位置变换关系；然后根据极坐标位置变换关系、第一极坐标直线特征以及第二极坐标直线特征构建配准误差函数；最后根据配准误差函数通过预设算法求解平面位置变换关系以实现第一帧采样数据及第二帧采样数据之间的数据配准。本申请实施例可提高数据配准的精度。精度。精度。

【技术实现步骤摘要】
基于直线特征的数据配准方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及数据处理
，尤其涉及一种基于直线特征的数据配准方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]数据配准是将两个或两个以上坐标系中的大容量三维空间数据点集转换到统一坐标系中的数学计算过程，实际上就是要找出两个坐标系之间的变换关系。其应用于无人驾驶的感知系统，三维重建的图片对齐以及移动机器人的导航与定位等热门领域，目前现有的数据配准方法均基于点特征，例如点集对点集的配准方法，当数据采集装置(摄像头、激光雷达等)被遮挡或大运动时，数据配准的精度较低。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供了一种基于直线特征的数据配准方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有数据配准的精度较低的问题。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于直线特征的数据配准方法，其包括：
[0005]获取数据采集装置采集到的第一帧采样数据和第二帧采样数据，其中，所述第一帧采样数据和所述第二帧采样数据为两相邻时刻的采样数据；
[0006]分别对所述第一帧采样数据及所述第二帧采样数据进行直线特征提取及坐标映射以得到第一极坐标直线特征及第二极坐标直线特征；
[0007]根据平面坐标系下定义的所述第一帧采样数据和所述第二帧采样数据之间的平面位置变换关系构建极坐标系下所述第一帧采样数据和所述第二帧采样数据之间的极坐标位置变换关系；
[0008]根据所述极坐标位置变换关系、所述第一极坐标直线特征以及所述第二极坐标直线特征构建配准误差函数；
[0009]根据所述配准误差函数通过预设算法求解所述平面位置变换关系以实现所述第一帧采样数据及所述第二帧采样数据之间的数据配准。
[0010]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种基于直线特征的数据配准装置，其包括：
[0011]获取单元，用于获取数据采集装置采集到的第一帧采样数据和第二帧采样数据，其中，所述第一帧采样数据和所述第二帧采样数据为两相邻时刻的采样数据；
[0012]提取映射单元，用于分别对所述第一帧采样数据及所述第二帧采样数据进行直线特征提取及坐标映射以得到第一极坐标直线特征及第二极坐标直线特征；
[0013]第一构建单元，用于根据平面坐标系下定义的所述第一帧采样数据和所述第二帧采样数据之间的平面位置变换关系构建极坐标系下所述第一帧采样数据和所述第二帧采样数据之间的极坐标位置变换关系；
[0014]第二构建单元，用于根据所述极坐标位置变换关系、所述第一极坐标直线特征以及所述第二极坐标直线特征构建配准误差函数；
[0015]计算单元，用于根据所述配准误差函数通过预设算法求解所述平面位置变换关系以实现所述第一帧采样数据及所述第二帧采样数据之间的数据配准。
[0016]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，其包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法。
[0017]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法。
[0018]本专利技术实施例提供了一种基于直线特征的数据配准方法、装置、设备及存储介质。其中，所述方法包括：首先分别对获取到的第一帧采样数据及第二帧采样数据进行直线特征提取及坐标映射得到第一极坐标直线特征及第二极坐标直线特征，再根据定义的平面位置变换关系构建第一帧采样数据和第二帧采样数据之间的极坐标位置变换关系；然后根据极坐标位置变换关系、第一极坐标直线特征以及第二极坐标直线特征构建配准误差函数；最后根据配准误差函数通过预设算法求解平面位置变换关系以实现第一帧采样数据及第二帧采样数据之间的数据配准。本专利技术实施例的技术方案，基于直线特征求解平面位置变换关系而非点特征，当数据采集装置被遮挡或大运动时，可提高数据配准的精度。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例提供的一种基于直线特征的数据配准方法的流程示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例提供的一种基于直线特征的数据配准方法的子流程示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例提供的一种基于直线特征的数据配准方法的子流程示意图；
[0023]图4为本专利技术实施例提供的一种基于直线特征的数据配准方法的子流程示意图；
[0024]图5为本专利技术实施例提供的一种基于直线特征的数据配准方法的子流程示意图；
[0025]图6为本专利技术实施例提供的一种基于直线特征的数据配准装置的示意性框图；
[0026]图7为本专利技术实施例提供的基于直线特征的数据配准装置的提取映射单元的示意性框图；
[0027]图8为本专利技术实施例提供的基于直线特征的数据配准装置的第一构建单元的示意性框图；
[0028]图9为本专利技术实施例提供的基于直线特征的数据配准装置的第二构建单元的示意性框图；
[0029]图10为本专利技术实施例提供的基于直线特征的数据配准装置的第六构建子单元的示意性框图；
[0030]图11为本专利技术实施例提供的基于直线特征的数据配准装置的计算单元的示意性框图；
[0031]图12为本专利技术实施例提供的基于直线特征的数据配准装置的第二计算子单元的示意性框图；以及
[0032]图13为本专利技术实施例提供的一种计算机设备的示意性框图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0035]还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0036]还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0037]如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于直线特征的数据配准方法，其特征在于，包括：获取数据采集装置采集到的第一帧采样数据和第二帧采样数据，其中，所述第一帧采样数据和所述第二帧采样数据为两相邻时刻的采样数据；分别对所述第一帧采样数据及所述第二帧采样数据进行直线特征提取及坐标映射以得到第一极坐标直线特征及第二极坐标直线特征；根据平面坐标系下定义的所述第一帧采样数据和所述第二帧采样数据之间的平面位置变换关系构建极坐标系下所述第一帧采样数据和所述第二帧采样数据之间的极坐标位置变换关系；根据所述极坐标位置变换关系、所述第一极坐标直线特征以及所述第二极坐标直线特征构建配准误差函数；根据所述配准误差函数通过预设算法求解所述平面位置变换关系以实现所述第一帧采样数据及所述第二帧采样数据之间的数据配准。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别对所述第一帧采样数据及所述第二帧采样数据进行直线特征提取及坐标映射以得到第一极坐标直线特征及第二极坐标直线特征，包括：通过预设直线特征提取方法分别对所述第一帧采样数据及所述第二帧采样数据进行直线特征提取以得到第一直线特征及第二直线特征；将所述第一直线特征及所述第二直线特征从平面坐标系映射到极坐标系以得到第一极坐标直线特征及第二极坐标直线特征。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据平面坐标系下定义的所述第一帧采样数据和所述第二帧采样数据之间的平面位置变换关系构建极坐标系下所述第一帧采样数据和所述第二帧采样数据之间的极坐标位置变换关系，包括：根据平面坐标系下定义的所述第一帧采样数据和所述第二帧采样数据之间的旋转角度构建极坐标系下所述第一帧采样数据和所述第二帧采样数据之间的角度变换关系；根据平面坐标系下定义的所述第一帧采样数据和所述第二帧采样数据之间的所述旋转角度及平移矩阵构建极坐标系下所述第一帧采样数据和所述第二帧采样数据之间的距离变换关系。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述极坐标位置变换关系、所述第一极坐标直线特征以及所述第二极坐标直线特征构建配准误差函数，包括：在预设角度范围内构建所述数据采集装置的采集区域面积公式；根据所述采集区域面积公式中的预设距离函数构建平面配准误差公式；根据所述第一极坐标直线特征、所述第二极坐标直线特征以及所述平面配准误差公式构建极坐标局部误差公式；根据所述极坐标位置变换关系及所述极坐标局部误差公式构建极坐标全局配准误差公式，并将所述极坐标全局配准误差公式作为所述配准误差函数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述极坐标位置变换关系及所述极坐标局部误差公式构建极坐标全局配准误差公式，并将所述极坐标全局配准误差公式作为所述配准误差函数，包括：将所述极...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴绍锋，
申请(专利权)人：平安普惠企业管理有限公司，
类型：发明
国别省市：