[发明专利]地下环境定位方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种地下环境定位方法、装置、设备及存储介质。其中，该方法包括：获取扫描点云数据的特征点云；以上一帧的位姿作为当前的初始位姿，基于当前帧的扫描点云数据的特征点云与上一帧的扫描点云数据的特征点云进行点云帧与帧匹配，确定当前的预测位姿；基于当前帧的扫描点云数据的特征点云、所述当前的预测位姿和特征地图，进行点云帧与地图匹配，得到当前的修正位姿。本发明实施例实现了基于距离权重的地下环境的精确定位，能够提高地下环境中定位的精度，满足地下装备的自主行走的无人驾驶需求。

技术领域

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种地下环境定位方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

近年来，地面无人驾驶项目发展迅速，对提高整个交通行业安全及效率有重要作用。而地下封闭受限空间的特殊环境，是实现无人驾驶快速落地的首选场景，能大幅度改善作业的安全性并提高地下作业效率，进而为企业创造出更大的经济效益，其中，地下环境中的精确定位是关键。

虽然在空旷环境下基于GNSS(全球定位卫星系统)的定位能实现厘米级的定位精度，但对地下矿山、地铁、管廊、消防、人防等地下特殊环境，由于无法接收到GPS(全球定位系统)信号，使得地下定位困难增加。针对地下环境的定位问题，早在20世纪90年代初就已应用低频电磁引导、超声波传感测量引导、基于视觉信标导航等进行地下定位与连续跟踪。此外，基于Wi-Fi(Wireless-Fidelity，无线保真)定位、蓝牙定位、RFID(Radio FrequencyIdentification，无线射频识别)定位、UWB(Ultra Wideband)定位、红外技术、超声波等定位技术也有广泛应用。但上述定位技术都需要在地下环境中安装相应的辅助定位装置，虽能提高定位精度，但是需要增加大量的设备与维护费用，同时由于地下空间环境粗糙，容易造成定位过程中的累计误差，特别是在旋转情况下，很容易出现位姿获取失败，使地下装备自主行走过程中的安全性大大降低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种地下环境定位方法、装置、设备及存储介质，旨在提高地下环境中定位的精度，满足地下装备的自主行走的无人驾驶需求。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种地下环境定位方法，包括：

获取扫描点云数据的特征点云；

以上一帧的位姿作为当前的初始位姿，基于当前帧的扫描点云数据的特征点云与上一帧的扫描点云数据的特征点云进行点云帧与帧匹配，确定当前的预测位姿；

基于当前帧的扫描点云数据的特征点云、所述当前的预测位姿和特征地图，进行点云帧与地图匹配，得到当前的修正位姿；

其中，所述特征地图是基于实时的激光里程计及建图(LOAM，Lidar Odometry andMapping in Real-time)生成的，且所述特征地图的构建过程中，基于点云与扫描设备间的距离对扫描点云数据进行修正。

本发明实施例还提供了一种地下环境定位装置，包括：

获取模块，用于获取扫描点云数据的特征点云；

预测模块，用于以上一帧的位姿作为当前的初始位姿，基于当前帧的扫描点云数据的特征点云与上一帧的扫描点云数据的特征点云进行点云帧与帧匹配，确定当前的预测位姿；

位姿确定模块，用于基于当前帧的扫描点云数据的特征点云、所述当前的预测位姿和特征地图，进行点云帧与地图匹配，得到当前的修正位姿；

其中，所述特征地图是基于LOAM生成的，且所述特征地图的构建过程中，基于点云与扫描设备间的距离对扫描点云数据进行修正。

本发明实施例又一种地下环境定位设备，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器，用于运行计算机程序时，执行本发明任一实施例所述方法的步骤。