基于位姿图调整的建图方法及相关设备技术

本申请提供了一种基于位姿图调整的建图方法及相关设备。该方法包括：获取点云地图中错误点云数据的拟合线段以及目标线段，并确认拟合线段和目标线段之间的调整模式；确定拟合线段附近点云对应的拟合位姿序列，以及目标线段附近点云对应的目标位姿序列；基于调整模式、拟合位姿序列以及目标位姿序列，确定目标位姿序列所在的新闭环约束；利用新闭环约束对位姿图中的所有闭环约束进行优化处理，得到优化后的多个闭环约束，以基于优化后的多个闭环约束重构目标地图。本申请提高了建图一致性。本申请提高了建图一致性。本申请提高了建图一致性。

【技术实现步骤摘要】
基于位姿图调整的建图方法及相关设备


[0001]本申请涉及移动机器人
，特别是涉及一种基于位姿图调整的建图方法及相关设备。

技术介绍

[0002]移动机器人是一种具有高度自规划、自组织、自适应能力的机器人。目前移动机器人已在各行业中显示了越来越广泛的应用前景。在移动机器人相关技术的研究中，导航定位技术是其研究的核心和关键，也是实现移动机器人智能化的关键，而建图则是机器人实现定位的重要基础。目前，通常采用基于2D激光的SLAM，例如，基于滤波的方法或者基于图优化的方法，存在建图效果差的问题。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种基于位姿图调整的建图方法及相关设备，以提高了建图的一致性。
[0004]为解决上述技术问题，本申请提供了一种基于位姿图调整的建图方法，所述方法包括：
[0005]获取所述点云地图中错误点云数据的拟合线段以及目标线段，并确定所述拟合线段和所述目标线段之间的调整模式；
[0006]确定所述拟合线段附近点云对应的拟合位姿序列，以及所述目标线段附近点云对应的目标位姿序列；
[0007]基于所述调整模式、所述拟合位姿序列以及所述目标位姿序列，确定所述目标位姿序列所在的新闭环约束；
[0008]利用所述新闭环约束对所述位姿图中的所有闭环约束进行优化处理，得到优化后的多个闭环约束，以基于所述优化后的多个闭环约束重构目标地图。
[0009]为解决上述技术问题，本申请提供了一种建图装置，所述建图装置包括：
[0010]获取单元，用于获取所述点云地图中错误点云数据的拟合线段以及目标线段，并确定所述拟合线段和所述目标线段之间的调整模式；
[0011]第一确定单元，用于确定所述拟合线段附近点云对应的拟合位姿序列，以及所述目标线段附近点云对应的目标位姿序列；
[0012]第二确定单元，用于基于所述调整模式、所述拟合位姿序列以及所述目标位姿序列，确定所述目标位姿序列所在的新闭环约束；
[0013]优化单元，用于利用所述新闭环约束对所述位姿图中的所有闭环约束进行优化处理，得到优化后的多个闭环约束，以基于所述优化后的多个闭环约束重构目标地图。
[0014]为解决上述技术问题，本申请提供了一种终端设备，所述设备包括存储器以及与所述存储器耦接的处理器；
[0015]所述存储器用于存储程序数据，所述处理器用于执行所述程序数据以实现如上述
的基于位姿图调整的建图方法。
[0016]为解决上述技术问题，本申请还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质用于存储程序数据，所述程序数据在被处理器执行时，用以实现如上述的基于位姿图调整的建图方法。
[0017]本申请提供的基于位姿图调整的建图方法在离线点云地图中基于人工调整添加正确闭环约束，避免对其他原本正确的位姿产生负面影响，具体为获取点云地图中错误点云数据的拟合线段以及目标线段，并利用拟合线段以及目标线段之间的调整模式、拟合线段附近点云对应的拟合位姿序列以及目标线段附近点云对应的目标位姿序列，获取新闭环约束，以利用新闭环约束优化位姿图中的所有闭环约束，从而提高了建图的成功率及建图一致性。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅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。其中：
[0019]图1是本申请提供的基于位姿图调整的建图方法一实施例的流程示意图；
[0020]图2是本申请提供的基于位姿图调整的建图方法中调整后的拟合位姿序列的简易效果示意图；
[0021]图3是本申请提供的基于位姿图调整的建图方法中调整不连续位姿序列后的简易效果示意图；
[0022]图4是图1所示的基于位姿图调整的建图方法中S105一实施例的流程示意图；
[0023]图5是图4所示的基于位姿图调整的建图方法中S203一实施例的流程示意图；
[0024]图6是本申请提供的建图装置一实施例的结构示意图；
[0025]图7是本申请提供的终端设备一实施例的结构示意图；
[0026]图8是本申请提供的计算机存储介质一实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0028]本申请提出了一种基于位姿图调整的建图方法，具体请参阅图1，图1是本申请提供的基于位姿图调整的建图方法一实施例的流程示意图。本实施例中基于位姿图调整的建图方法可以应用于建图装置，本申请的建图装置可以为服务器，也可以为移动设备，还可以为由服务器和移动设备相互配合的系统。相应地，移动设备包括的各个部分，例如各个单元、子单元、模块、子模块可以全部设置于服务器中，也可以全部设置于移动设备中，还可以分别设置于服务器和移动设备中。
[0029]进一步地，上述服务器可以是硬件，也可以是软件。当服务器为硬件时，可以实现
成多个服务器组成的分布式服务器集群，也可以实现成单个服务器。当服务器为软件时，可以实现成多个软件或软件模块，例如用来提供分布式服务器的软件或软件模块，也可以实现成单个软件或软件模块，在此不做具体限定。
[0030]本实施例的基于位姿图调整的建图方法具体包括以下步骤：
[0031]S101：获取点云地图中错误点云数据的拟合线段以及目标线段，并确定拟合线段和目标线段之间的调整模式。
[0032]本公开实施例中，考虑到目前利用算法检测位姿图中的错误闭环无法保证每次检测的准确性，并且错误的闭环会严重影响后端处理的正确结果。为此，本实施例的建图装置引入人工调整点云地图中的错误点云数据。具体为，技术人员手动在点云地图中错误点云数据处确定拟合线段和目标线段，并在拟合线段和目标线段上选中两段点云数据。建图装置接收技术人员的操作指令，获取拟合线段和目标线段，并确定拟合线段和目标线段之间的调整模式。
[0033]在具体实施例中，调整模式可以为重合、共线、平行或垂直等。需要说明的是，建图装置可根据技术人员在拟合线段和目标线段上选中的两段点云数据确定拟合线段和目标线段之间的调整模式。例如，建图装置根据操作指令获取到技术人员在拟合线段和目标线段上选中的两段点云数据为平行关系时，建图装置可设置拟合线段和目标线段之间的调整模式为平行。
[0034]S102：确定拟合线段附近点云对应的拟合位姿序列，以及目标线段附近点云对应的目标位姿序列。
[0035]考虑到错误点云的改变将导致与错误点云对应的位姿变换。为了调整错误点云对应的位姿序列，本实施例的建图装置需确定拟合线段附近点云对应的拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于位姿图调整的建图方法，其特征在于，所述方法包括：获取点云地图中错误点云数据的拟合线段以及目标线段，并确定所述拟合线段和所述目标线段之间的调整模式；确定所述拟合线段附近点云对应的拟合位姿序列，以及所述目标线段附近点云对应的目标位姿序列；基于所述调整模式、所述拟合位姿序列以及所述目标位姿序列，确定所述目标位姿序列所在的新闭环约束；利用所述新闭环约束对所述位姿图中的所有闭环约束进行优化处理，得到优化后的多个闭环约束，以基于所述优化后的多个闭环约束重构目标地图。2.根据权利要求1所述的建图方法，其特征在于，所述基于所述调整模式、所述拟合位姿序列以及所述目标位姿序列，确定所述目标位姿序列所在的新闭环约束的步骤，包括：根据所述调整模式、所述拟合位姿序列和所述目标位姿序列，确定所述拟合位姿序列和所述目标位姿序列之间的相对位姿变换关系；利用所述相对位姿变换关系及所述目标位姿序列调整所述拟合位姿序列，得到调整后的拟合位姿序列；基于所述调整后的拟合位姿序列和所述目标位姿序列确定新闭环约束。3.根据权利要求2所述的建图方法，其特征在于，所述利用所述相对位姿变换关系及所述目标位姿序列调整所述拟合位姿序列，得到调整后的拟合位姿序列的步骤之后，包括：利用封闭型在线位姿链SLAM技术对所述调整后的拟合位姿序列和其余位姿序列之间的不连续位姿进行处理，得到调整后的其余位姿序列。4.根据权利要求3所述的建图方法，其特征在于，所述利用封闭型在线位姿链SLAM技术对所述调整后的拟合位姿序列和其余位姿序列之间的不连续位姿进行处理，得到调整后的其余位姿序列的步骤，包括：获取所述调整后的拟合位姿序列中的第一位姿与所述其余位姿序列中的第二位姿以及所述第一位姿和所述第二位姿之间的变换关系，所述第一位姿与所述第二位姿相邻，所述其余位姿序列包括第二位姿和其余位姿；计算所述其余位姿中各位姿的协方差作为分配权重；利用所述分配权重及所述变换关系对所述第二位姿及所述其余位姿进行处理，得到调整后的第二位姿及调整后的其余位姿，调整后的其余位姿序列包括所述调整后的第二位姿和所述调整后的其余位姿。5.根据权利要求1所述的建图方法，其特征在于，所述利用所述新闭环约束对所述位姿图中的所有闭环约束进行优化处理，得到优化后的多个闭环约束的步骤，包括：利用所述新闭环约束获取新约束信息；利用所述新约束信息约束所述位姿图中的所有闭环约束，得到约束后的多个闭环约束；对所述约束后的多个闭环约束进行分组优化处理，得到优化后...

【专利技术属性】
技术研发人员：王坤，林辉，卢维，殷俊，涂曙光，
申请(专利权)人：浙江大华技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：