[发明专利]一种点云配准的方法、电子设备和存储介质有效

专利信息
申请号: 202010270686.1 申请日: 2020-04-08
公开(公告)号: CN111508008B 公开(公告)日: 2023-07-14
发明(设计)人: 侍世腾 申请(专利权)人: 达闼机器人股份有限公司
主分类号: G06T7/33 分类号: G06T7/33;G06V10/74
代理公司: 北京智晨知识产权代理有限公司 11584 代理人: 张婧
地址: 200245 上*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 点云配准 方法 电子设备 存储 介质
【权利要求书】:

1.一种点云配准的方法,其特征在于,包括:

获取与第一点云数据匹配的第一惯性测量单元IMU数据以及与第二点云数据匹配的第二IMU数据;

根据第一IMU数据和所述第二IMU数据,确定所述第一点云数据与所述第二点云数据的点云配准关系中n个维度的参数,所述点云配准关系中包括k个维度的参数,kn,且k和n均为大于0的整数;

根据所述第一点云数据、所述第二点云数据以及确定的n个维度的参数,确定所述点云配准关系中剩余的k-n个维度的参数,得到所述点云配准关系;

其中,所述根据第一IMU数据和所述第二IMU数据,确定所述第一点云数据与所述第二点云数据的点云配准关系中n个维度的参数,包括:

确定所述第一IMU数据和所述第二IMU数据之间的差异关系,将所述差异关系中的横滚姿态角和俯仰姿态角作为所述点云配准关系中的n个维度的参数;

所述根据所述第一点云数据、所述第二点云数据以及确定的n个维度的参数,确定所述点云配准关系中剩余的k-n个维度的参数,得到所述点云配准关系,包括:初始化步骤和迭代步骤;

所述初始化步骤包括,根据所述确定的n个维度的参数确定初始化的点云配准关系;

所述迭代步骤包括:根据所述第一点云数据、所述第二点云数据、上一次预测的点云配准关系以及预设的解算方程,调整所述点云配准关系中剩余的k-n个维度的参数,得到本次预测的点云配准关系,所述解算方程用于确定对上一次预测的点云配准关系中剩余k-n个维度调整的空间增量;重复执行所述迭代步骤直至所述本次预测的点云配准关系收敛;其中,所述迭代步骤首次执行中使用的所述上一次预测的点云配准关系为所述初始化的点云配准关系。

2.根据权利要求1所述的点云配准的方法,其特征在于,所述点云配准关系包括:所述第一点云数据与所述第二点云数据之间的旋转关系以及平移关系,所述空间增量包括旋转增量和平移增量;

在所述根据所述第一点云数据、所述第二点云数据、上一次预测的点云配准关系以及预设的解算方程,调整所述点云配准关系中剩余的k-n个维度的参数得到本次预测的点云配准关系之前,所述方法还包括:

根据预设的点云数据之间的残差关系以及残差最小原则,构建基于所述点云配准关系的姿态方程;

根据所述姿态方程以及预设的扰动条件,确定基于所述空间增量的解算方程,所述扰动条件为:对所述旋转关系增加所述旋转增量后的值等于对所述旋转关系中剩余的3-n个维度的参数增加所述旋转增量后的值,其中,旋转关系包括3个维度的参数,且n=2。

3.根据权利要求1所述的点云配准的方法,其特征在于,所述初始化的点云配准关系包括:初始化的旋转关系和初始化的平移关系;

所述初始化的点云配准关系的确定过程,包括:

将第一IMU数据和所述第二IMU数据之间的差异关系作为初始化的旋转关系;

将初始化的平移关系中各维度的参数均置为0。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的点云配准的方法,其特征在于,根据所述第一点云数据、所述第二点云数据、上一次预测的点云配准关系以及预设的解算方程,调整所述点云配准关系中剩余的k-n个维度的参数,得到本次预测的点云配准关系,包括:

所述根据第一点云数据、所述第二点云数据、上一次预测的点云配准关系以及预设的解算方程,确定对上一次预测的点云配准关系的空间增量;

根据所述上一次预测的点云配准关系以及所述空间增量,确定所述本次预测的点云配准关系;

判断所述空间增量是否满足预设条件,若未满足,则继续进行下一次迭代,否则,确定所述本次预设的点云配准关系收敛。

5.根据权利要求4所述的点云配准的方法,其特征在于,所述预设条件为:确定的所述空间增量小于预设阈值。

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