[发明专利]一种利用深度相机和双目相机构建栅格地图的方法

权利要求书

1.一种利用深度相机和双目相机构建栅格地图的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)传感器配准

在两传感器测距范围内选取8个以上位置，使用标定物在公共视野内拍摄8个以上图像；令深度相机深度图转换的点云为对应的双目相机的点云为迭代求解位姿T，T是满足和中最多对点的位姿关系，即在不同深度位置，传感器位姿会有所不同，所以在标定后得到的是传感器位姿序列T₁,T₂,...,T_g，并且会记录计算位姿时点云的包围框B₁,B₂,...,B_g，用于指导点云分区域配准；

2)更新测量值权值

根据不同场景，不同范围和不同传感器精度赋予测量值权值w；由于传感器视角和场景原因会导致某一传感器在某些区域不会产生测量数据，此时将完全信赖产生测量数据的传感器；更新测量值权值的具体步骤如下：

设深度相机精度曲线为f_d，双目相机的精度曲线为f_s，在两者的公共测距范围内对精度做归一化处理作为权值w_d，w_s；在深度相机和双目相机各自独有测距范围内以精度作为各自的权值；将双目相机采集的场景图像作为场景判别的输入，判断场景是否发生变化，如果权值表示为室内而场景为室外则认为发生变化，如果权值表示为室内而场景也为室内则认为不发生变化；用室外系数因子α或室内系数因子β调节深度相机测量值权值，并与双目相机权值重新归一化；实际情况中如果在公共测距范围内一方没有测量值，则以另一方的精度作为权值；所述α和β为设定的值；

3)分区域配准

在对点云和配准时，如果三维点q存在于包围框B_j中，使用T_j进行配准；如果不在任何包围框中，则判断三维点q到每个包围框中心的距离d_j，如果距离大于τ则剔除，否则使用位姿序列平均位姿进行配准；如果重叠则使用重叠位姿的均值进行配准配准后的点云为P_c；

4)筛选视线

构建栅格地图时对点云P_c进行筛选，连接三维点q与视线起点o为当前视线l，o是相机光心在世界坐标系的位置，如果q的高度比o大h则剔去视线，保留的视线会投影到栅格地图之中为l′；从O沿着投影线遍历更新栅格的状态直到到达端点Q，O和Q为o点和q点在栅格地图中的投影；

5)更新栅格状态

栅格已有的状态为x_t，如果栅格在O与Q之间说明此时栅格中没有障碍物，则根据更新的权值表更新栅格的状态为x_t+1＝-w_q+x_t；如果栅格在Q的位置说明此时栅格中存在障碍物，则更新栅格的状态为x_t+1＝w_q+x_t；

步骤1)-步骤5)中ε、τ和h为设定的阈值。