【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动驾驶定位领域，尤其涉及一种激光里程计位姿估计方法、装置、计算设备、车辆、存储介质。
技术介绍
1、激光里程计(lidar odometry，lo)是使用激光雷达进行位姿估计的航迹递推定位方法，其核心是点云匹配算法，即通过最小化代价函数使得两帧点云匹配程度尽可能高，估计两帧点云坐标系之间的相对位姿。ndt(normal distributions transform，正态分布变换算法)算法是在自动驾驶定位领域广泛使用的点云匹配算法。ndt算法的核心思想是将目标点云栅格化，使用正态分布描述栅格内的点云分布，将当前帧点云转换到目标点云栅格中，通过优化位姿使得当前帧点云在目标点云栅格中的联合概率密度最大。
2、目前，激光里程计主要有两种实现方案，一种是将当前帧点云与历史帧点云进行匹配，获得位姿增量，之后将当前帧点云添加到点云地图中进行增量建图，这种称为帧与帧(scan to scan)匹配；另一种是将当前帧点云与点云地图进行匹配，获得位姿增量，之后将当前帧点云添加到点云地图中进行增量建图，这种称为帧与地图(scan to map)匹配。由于点云地图由多帧点云地图拼接而成，相比于单帧点云更加稠密，稠密点云对于几何特征的描述更加准确，同时使用稠密点云拟合出的正态分布参数也更加准确。将当前帧与点云地图匹配充分利用了历史帧的点云，可以获得更好的点云地图质量，因此帧与地图匹配的激光里程计在工程中得到了广泛应用。
3、在使用ndt算法进行帧与地图匹配的激光里程计中，需要在每次匹配时都先对点云地图整体进行栅格
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种激光里程计位姿估计方法、装置、计算设备、车辆、存储介质及计算机程序产品，以解决现有技术中使用ndt算法进行帧与地图匹配时需要每次都对点云地图整体进行栅格化的冗余问题，提高使用ndt算法进行帧与地图匹配的激光里程计的实时性。
2、第一方面，本专利技术实施例提供一种激光里程计位姿估计方法，包括：
3、获取当前帧点云，基于当前帧点云对应的位姿初值和目标栅格地图，确定出待计算第一属性的目标栅格，其中，所述目标栅格地图的每个栅格均对应包括有第一属性和第二属性，所述第一属性为由相应栅格中已添加的点表征的栅格参数，第二属性为用于缓存相应栅格中的待添加点的缓存队列，所述待添加点为上一帧点云中落入相应栅格中的点；
4、根据所述目标栅格的第一属性和第二属性确定出当前帧点云对应的位姿估计。
5、第二方面，本专利技术实施例提供一种激光里程计位姿估计装置，包括：
6、目标栅格确定模块，用于获取当前帧点云，基于当前帧点云对应的位姿初值和目标栅格地图，确定出待计算第一属性的目标栅格，其中，所述目标栅格地图的每个栅格均对应包括有第一属性和第二属性，所述第一属性为由相应栅格中已添加的点表征的栅格参数，第二属性为用于缓存相应栅格中的待添加点的缓存队列，所述待添加点为上一帧点云中落入相应栅格中的点；
7、位姿估计模块，用于根据所述目标栅格的第一属性和第二属性确定出当前帧点云对应的位姿估计。
8、第三方面，本专利技术实施例提供计算设备，包括：
9、存储器，用于存储可执行指令；以及
10、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上述第一方面的激光里程计位姿估计方法的步骤。
11、第四方面，本专利技术实施例提供了一种车辆，包括包括上述第二方面的激光里程计位姿估计装置或上述第三方面的计算设备。
12、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的激光里程计位姿估计方法的步骤。
13、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的激光里程计位姿估计方法的步骤。
14、本专利技术实施例提供的方法通过采用第一属性和第二属性来描述目标栅格地图中的每个栅格，实现了对每个栅格中的新增点和栅格参数增量更新的分离，使得在使用ndt算法进行帧与地图匹配时，不需要每次获取到当前帧点云后都对整体点云地图进行栅格化和重新计算所有栅格的正态分布参数，而是利用第一属性和第二属性以及当前帧点云来确定出目标栅格，并仅仅保持对目标栅格地图中的目标栅格的第一属性和第二属性进行增量更新，利用增量更新的目标栅格的第一属性和第二属性来计算当前点云的位姿估计，避免了对点云地图的冗余栅格化和增量更新，提高了激光里程计位姿估计算法的实时性。并且，由于当前帧点云中的点通常是无序的，会存在多个点落入在同一栅格的情况，也会存在没有点落入某一栅格中的情况，因此，本专利技术实施例通过设置第二属性，使得能够通过缓存队列来暂时存储各个栅格中的待添加点，由此不但能够避免每向栅格中添加一个点就更新一次栅格参数的情况，降低单帧点云处理中的处理量，而且还能使得在判断相应栅格参与代价函数构建时才对这些参与代价函数构建的目标栅格进行第一属性的增量更新，避免了每次点云匹配后都更新正态分布参数，降低多帧点云处理中的计算量。因此，本专利技术的方法还能够大幅降低激光里程计位姿估计算法的计算量，进一步提高算法的实时性。
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1.一种激光里程计位姿估计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一属性包括用于表示相应栅格中已添加的点的点个数、用于表示相应栅格中已添加的点的点位置之和以及用于表示相应栅格中已添加的点的点位置二次型之和。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标栅格的第一属性和第二属性确定出当前帧点云对应的位姿估计，包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据当前帧点云对应的位姿估计对目标栅格地图进行更新，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据当前帧点云对应的位姿估计对目标栅格地图进行更新，还包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据当前帧点云对应的位姿估计对目标栅格地图进行更新，还包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于目标栅格地图中的栅格数量和各栅格的参数信息，确定待删除栅格，包括：
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
10.一种激光里程计位姿估计装置，其特征在于，包括：
11.计算设备，其特征在于，包括：
12.车辆，其特征在于，包括权利要求10所述的激光里程计位姿估计装置或权利要求11所述的计算设备。
13.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任意一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种激光里程计位姿估计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一属性包括用于表示相应栅格中已添加的点的点个数、用于表示相应栅格中已添加的点的点位置之和以及用于表示相应栅格中已添加的点的点位置二次型之和。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标栅格的第一属性和第二属性确定出当前帧点云对应的位姿估计，包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据当前帧点云对应的位姿估计对目标栅格地图进行更新，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据当前帧点云对应的位姿估计对目标栅格地图进行更新，还包括：
7.根据权利要求6...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓龙，肖滔，任乾，
申请(专利权)人：北京智行者科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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