[发明专利]协同构建点云地图的方法、设备和系统

说明书

本公开提出一种协同构建点云地图的方法、设备和系统，涉及点云地图构建领域。该方法包括：获取多个车辆在不同路段上移动时分别采集的相应路段的点云数据，不同的车辆对应预设路线中不同的路段，任意相邻的第一路段和第二路段设置有重叠区域；利用重叠区域的点云数据，确定第二路段的点云数据变换到第一路段的点云数据的变换矩阵；利用所述变换矩阵对所述第二路段的点云数据进行变换；将第一路段的点云数据和变换后的第二路段的点云数据进行拼接，以构建所述预设路线的点云地图。从而，提高构建整个路线的点云地图的效率，可适用于在线构建点云地图的业务场景。

技术领域

本公开涉及点云地图构建领域，特别涉及一种协同构建点云地图的方法、设备和系统。

背景技术

自动驾驶领域使用的点云地图，目前由专门的地图数据采集车搭载昂贵的高精度的地图数据采集设备，如高精度的组合惯导设备、高精度的多线激光雷达设备等，对预设路线进行数据采集，由后端设备对采集的数据进行离线处理后构建点云地图。

发明内容

本公开实施例提出多个车辆协同构建点云地图的方案，不同的车辆采集预设路线中不同路段的点云数据，利用相邻两路段重叠区域的点云数据，确定相邻两路段的点云数据的变换矩阵，基于变换后的点云数据进行不同路段的点云数据的拼接，以构建整个路线的点云地图。从而，提高构建整个路线的点云地图的效率，可适用于在线构建点云地图的业务场景。此外，每个车辆采集一个路段的点云数据，无需采集整个路线的点云数据，因此，降低了每个车辆搭载的地图数据采集设备的精度要求。

本公开的一些实施例提出一种协同构建点云地图的方法，包括：

获取多个车辆在不同路段上移动时分别采集的相应路段的点云数据，不同的车辆对应预设路线中不同的路段，任意相邻的第一路段和第二路段设置有重叠区域；

利用重叠区域的点云数据，确定第二路段的点云数据变换到第一路段的点云数据的变换矩阵；

利用所述变换矩阵对所述第二路段的点云数据进行变换；

将第一路段的点云数据和变换后的第二路段的点云数据进行拼接，以构建所述预设路线的点云地图。

在一些实施例中，每个路段的点云数据包括：所述路段的各个单帧点云和每个单帧点云相应的标记数据；其中，确定第二路段的点云数据变换到第一路段的点云数据的变换矩阵，包括：通过配准具有相同标记数据的第一路段中重叠区域的单帧点云和第二路段中重叠区域的单帧点云，确定第二路段的点云数据变换到第一路段的点云数据的变换矩阵。

在一些实施例中，确定第二路段的点云数据变换到第一路段的点云数据的变换矩阵，包括：

将具有相同标记数据的第一路段中重叠区域的单帧点云和第二路段中重叠区域的单帧点云分别作为目标点云和源点云，获取源点云和目标点云的匹配点对；

基于匹配点对构造旋转平移矩阵；

利用旋转平移矩阵对源点云进行变换；

计算变换后的源点云与目标点云之间的误差；

如果误差大于预设误差，继续迭代地执行上述各步骤，如果误差不大于预设误差，停止迭代，将所述误差相应的旋转平移矩阵确定为第二路段的点云数据变换到第一路段的点云数据的变换矩阵。

在一些实施例中，每个路段的每个单帧点云相应的标记数据包括以下至少一项：所述路段的车辆在采集所述路段的单帧点云时当前的全局位置信息和航向信息；所述路段的车辆在采集所述路段的单帧点云时拍摄的环境图像。

在一些实施例中，不同单帧点云对应的环境图像的特征向量的相似度大于预设值时被判定为具有相同标记数据的不同单帧点云；不同单帧点云对应的车辆的全局位置信息和航向信息相同时被判定为具有相同标记数据的不同单帧点云。