本发明专利技术公开一种栅格地图生成方法及装置，该方法包括获取多线激光点云，根据所述多线激光点云生成二维扫描数据集，其中，所述二维扫描数据集为基于符合第一预设条件的扫描点生成的二维数据点的集合，所述二维数据点具有高度属性；根据所述二维扫描数据集生成刷新点集，其中，所述刷新点集是由符合第二预设条件的二维数据点形成的集合，所述刷新点集中的二维数据点还具有可通行属性；根据所述刷新点集对栅格地图进行更新。本发明专利技术实施例提供的方案能够在基于多线激光传感器实现三维扫描的场景下，快速、低成本地构建出能够覆盖低矮物体和盲区的栅格地图，扩大了二维栅格地图的应用场景，使其能够适用于具有一定高度的车辆与机器人运营场景。器人运营场景。器人运营场景。
【技术实现步骤摘要】
栅格地图生成方法及装置、移动工具、存储介质
[0001]本专利技术涉及自动驾驶
，尤其涉及一种栅格地图生成方法、栅格地图生成装置、以及移动工具和存储介质。
技术介绍
[0002]自动驾驶技术是目前受到广泛关注的技术方向之一，典型的自动驾驶技术目前主要涵盖三个主要方向：感知技术、定位与地图技术、决策与规划技术。为了实现自主运动，实时定位与地图信息是自动驾驶设备必备的信息源，绝大多数机器人和自动驾驶车辆在运行时，都需要扫描所处环境，构建三维或二维的地图，以用于后续的决策和规划等。常见的地图种类包括高精地图（HD map）、点云地图（Point cloud Map），以及栅格地图（Grid map）。
[0003]目前，主流的地图构建方式主要有两类：一类是通过单线激光雷达对环境进行扫描，然后对扫描结果进行同时定位与建图技术（Simultaneous Localization and Mapping, SLAM），由此以实现在线构建栅格地图；这种做法在体型较小、环境面积也较小的场景里是切实有效的，如在200平方米以内的家用场景下，大多数机器人都采取这种地图构建方法；另一类是使用多线激光扫描得到的点云地图作为基础的地图数据来源，并以此为基础来构建高精地图；这种技术也被称为SLAM技术，只是其实现细节比二维的栅格地图更为复杂。由于基于多线激光的高精地图构建方案，地图的生产、标注效率远远低于基于单线激光雷达的栅格地图构建方案，因此，基于多线激光的高精地图构建方案通常是应用在要求较高的载人载物的大型自主驾驶车辆中。r/>[0004]而对于室内的低速自动驾驶车辆或小型商用车辆来说，由于其体型明显大于扫地机器人，但又没有载人车辆复杂，因此如果在这种类型的自动驾驶车辆上直接使用单线激光栅格地图方案或多线激光高精地图方案，都会产生一定的问题，例如：1）对于扫地机器人来说，其外形通常呈扁平圆形，而激光传感器安装在其上表面中央或者靠前的位置。这种方式使得激光探测到的可通行区域与扫地机器人本身的可通行区域基本上是完全一致的。但是，在有一定高度的车辆或机器人中，如果使用单线激光方案，就探测不到路面或其他高度信息，这样的地图信息对导航来说就不够丰富，且容易引发安全问题。
[0005]2）当在低速自动驾驶车辆中直接使用多线激光传感器进行环境扫描时，如果采用乘用车辆的基于点云地图制作成高精地图的方案，对于室内车辆或小型商用车辆来说过于复杂，且成本高、负担重。
[0006]基于此，急需提出一种适用于室内的低速自动驾驶车辆或小型商用车辆的性价比更高的地图构建方案。
技术实现思路
[0007]本专利技术实施例提供一种栅格地图构建方案，以解决现有技术中的直接使用单线激光栅格地图方案会导致具有一定高度的车辆或机器人的地图精度严重降低，而直接使用多
线激光高精地图方案又会导致地图构建成本和算力需求上升，因而无法满足特定场景的车辆或机器人的地图构建需求的问题。
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供一种栅格地图生成方法，其包括：获取多线激光点云，根据所述多线激光点云生成二维扫描数据集，其中，所述二维扫描数据集为基于符合第一预设条件的扫描点生成的二维数据点的集合，所述二维数据点具有高度属性；根据所述二维扫描数据集生成刷新点集，其中，所述刷新点集是由符合第二预设条件的二维数据点形成的集合，所述刷新点集中的二维数据点还具有可通行属性；根据所述刷新点集对栅格地图进行更新。
[0009]第二方面，本专利技术实施例提供一种栅格地图生成装置，其包括：点云获取模块，用于获取多线激光点云；第一点集确定模块，用于根据所述多线激光点云生成二维扫描数据集，其中，所述二维扫描数据集为基于符合第一预设条件的扫描点生成的二维数据点的集合，所述二维数据点具有高度属性；第二点集确定模块，用于根据所述二维扫描数据集生成刷新点集，其中，所述刷新点集是由符合第二预设条件的二维数据点形成的集合，所述刷新点集中的二维数据点还具有可通行属性；地图更新模块，用于根据所述刷新点集对栅格地图进行更新。
[0010]第三方面，本专利技术实施例提供另一种栅格地图生成装置，其包括：存储器，用于存储可执行指令；以及处理器，用于执行存储器中存储的可执行指令，所述可执行指令在由所述处理器执行时实现本专利技术第一方面提供的方法步骤。
[0011]第四方面，本专利技术实施例提供了一种移动工具，其包括根据本专利技术第三方面所述的栅格地图生成装置。
[0012]第五方面，本专利技术实施例提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一方面提供的方法的步骤。
[0013]第六方面，本专利技术实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行上述第一方面提供的方法。
[0014]本专利技术实施例的有益效果在于：本专利技术实施例提供的方法首先将通过多线激光传感器采集的多线激光三维点云转换成二维扫描数据集，之后利用转换生成的二维扫描数据集来更新栅格地图，实现了对传统的二维栅格地图的更新方案的优化，以使得既能通过多线激光传感器实现三维扫描，又能快速、低成本地构建出能够覆盖低矮物体和盲区的栅格地图，扩大了二维栅格地图的应用场景，使其能够适用于具有一定高度的车辆与机器人运营场景，且本专利技术的方案通过基于多线激光扫描来获取周围环境信息，使得构建的二维栅格地图既能规避视野盲区和建模低矮物体之外，还能保留栅格地图的运动物体去除特性，而且由于不直接使用三维点云来构建三维栅格，本专利技术实施例的方法的复杂度和计算量相较基于多线激光扫描的三维地图构建方案也得以明显降低，因而能够在车辆工控机环境中实时运行，不会占据过多计算资源。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，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。
[0016]图1为本专利技术一实施方式的栅格地图生成方法的流程示意图；图2为本专利技术一实施方式的根据多线激光点云生成二维扫描数据集的方法流程示意图；图3示意性地显示了车辆自身高度与其上的多线激光传感器的实际扫描情况的关系及基于此构建的几何模型的展示效果；图4示意性地显示了根据多线激光点云生成二维扫描数据集的转换效果；图5示意性地示出了本专利技术一实施方式的生成刷新点集的方法流程示意图；图6示意性地显示了本专利技术一实施方式的利用刷新点集对目标区域对应的栅格地图进行更新的方法的流程示意图；图7示意性地显示了本专利技术一实施方式的图6中步骤S122的实现方法的流程示意图；图8示意性地显示了本专利技术一实施方式的图7中步骤S1222的实现方法的流程示意图；图9为本专利技术一实施方式的栅格地图生成装置的原理框图；图10为本专利技术另一实施方式的栅格地图生成装置的原理框图；图11为本专利技术一实施方式的移动工具的原理框图；图12为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种栅格地图生成方法，其特征在于，所述方法包括：获取多线激光点云，根据所述多线激光点云生成二维扫描数据集，其中，所述二维扫描数据集为基于符合第一预设条件的扫描点生成的二维数据点的集合，所述二维数据点具有高度属性；根据所述二维扫描数据集生成刷新点集，其中，所述刷新点集是由符合第二预设条件的二维数据点形成的集合，所述刷新点集中的二维数据点还具有可通行属性；根据所述刷新点集对栅格地图进行更新。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述符合第一预设条件的扫描点为多线激光点云在各个方向上的首个离地点云，所述根据所述多线激光点云生成二维扫描数据集，包括：对所述多线激光点云按照方位角进行排序，并对各个方位角方向上的多线激光点云进行距离排序；确定出所述多线激光点云在各个方位角方向上的首个离地点云；根据确定出的各个方位角方向上的首个离地点云生成二维扫描数据集。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定出所述多线激光点云在各个方位角方向上的首个离地点云，包括：基于移动工具自身的高度构建几何模型，并根据构建的几何模型计算出所述多线激光点云在各个方位角方向上的各个点云的离地高度；根据所述多线激光点云在各个方位角方向上的各个点云的离地高度和预置的地面参数确定出相应方位角方向上的首个离地点云。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据确定出的各个方位角方向上的首个离地点云生成二维扫描数据集，包括：根据各首个离地点云的离地高度、方位角和距离，生成各首个离地点云对应的二维数据点，其中，所述二维数据点由所述离地高度、方位角和距离共同限定，所述二维数据点的高度属性由所述离地高度表征；将各个方位角方向上的首个离地点云对应的二维数据点形成为二维扫描数据集。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述二维扫描数据集生成刷新点集，还包括：根据当前帧下的二维扫描数据集中的二维数据点的距离和车辆半径，将距离小于车辆半径的二维数据点确定为有效二维数据点，将其可通行属性标记为可通行，并将其加入刷新点集；对于当前帧下的二维扫描数据集中的距离大于等于车辆半径的二维数据点，则基于其与历史帧下的二维扫描数据集的状态的比对结果选取有效二维数据点，并为选取的有效二维数据点分配可通行属性和将其加入刷新点集。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对于当前帧下的二维扫描数据集中的距离大于等于车辆半径的二维数据点，基于历史帧下的二维扫描数据集选取有效二维数据点，为其分配可通行属性，并将其加入刷新点集，包括：根据当前帧下的二维数据点与历史帧下的二维扫描数据集中的二维数据点的匹配结果，判断该二维数据点在历史帧下是否为末端点，如果该二维数据点在历史帧下为末端点，
将当前帧下的该二维数据点确定为有效二维数据点，并将其可通行属性标记为障碍物后加入刷新点集；如果该二维数据点在历史帧下不是末端点，将当前帧下的该二维数据点确定为有效二维数据点，并将其可通行属性标记为可通行后加入刷新点集；从历史帧的二维扫描数据集中提取出与当前帧...
【专利技术属性】
技术研发人员：高翔，张放，
申请(专利权)人：北京智行者科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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