[发明专利]一种激光雷达点云数据的校正方法、装置和介质

说明书

本发明公开了一种激光雷达点云数据的校正方法、装置和介质，所述方法包括：通过获取当前时刻的单帧激光雷达点云数据，以计算每一所述激光雷达线束的方向向量；根据所述激光雷达线束的方向向量，计算所述激光雷达线束的仰角。进而根据所述激光雷达线束的仰角和所述激光雷达线束的测量距离，计算得到实际水平测量距离；并以所述实际水平测量距离，更新所述激光雷达线束的测量距离，以得到校正后的单帧激光雷达点云数据。采用本发明实施例能将倾斜情况下测量的激光雷达点云数据，校正为与水平情况下测量的激光雷达点云数据一致，从而提升激光SLAM建图的精准性以及定位精度。

技术领域

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种激光雷达点云数据的校正方法、装置和介质。

背景技术

在室内移动机器人定位导航问题中，由于GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem，全球导航卫星系统)数据的缺失，常常需要利用激光SLAM(simultaneous localization and mapping，同步定位与建图)技术来建立室内的二维地图，并在激光SLAM建图之后的定位过程中，采用单线激光雷达数据结合二维点云匹配技术来进行定位。

然而，在实施本发明过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：该定位技术依赖于激光雷达点云数据对二维水平面的距离测量精度。但是由于激光雷达基座的安装常常存在水平角度误差，并且其搭载的激光雷达机器人也有可能在倾斜面上运动，或者存在轮子磨损等情况，导致无法保证激光雷达处于精确的二维水平面上。这样会导致激光雷达点云数据对二维水平面的距离测量精度降低，从而导致激光SLAM建图和建立地图之后的定位精度下降。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种激光雷达点云数据的校正方法、装置和介质，能将倾斜情况下测量的激光雷达点云数据，校正为水平情况下测量的激光雷达点云数据，从而提升激光SLAM建图的精准性以及定位精度。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种激光雷达点云数据的校正方法，包括：

获取当前时刻的单帧激光雷达点云数据；其中，所述单帧激光雷达点云数据包括每一激光雷达线束的水平方位角和测量距离；

根据所述单帧激光雷达点云数据，计算每一所述激光雷达线束的方向向量；

根据所述激光雷达线束的方向向量，计算所述激光雷达线束的仰角；其中，所述仰角表示所述激光雷达线束与其对应的水平线束之间的夹角；所述水平线束为所述激光雷达线束在二维水平面上的投影；

根据所述激光雷达线束的仰角和所述激光雷达线束的测量距离，计算得到实际水平测量距离；并以所述实际水平测量距离，更新所述激光雷达线束的测量距离，以得到校正后的单帧激光雷达点云数据。

作为上述方案的改进，所述根据所述激光雷达线束的方向向量，计算所述激光雷达线束的仰角，具体为：

根据所述激光雷达线束的方向向量，通过以下计算公式，计算所述激光雷达线束的仰角：

其中，e_i为所述激光雷达线束的仰角，r_i为所述激光雷达线束的方向向量，i＝0,1,...,N，N为所述单帧激光雷达点云数据中的激光雷达线束的数量。

作为上述方案的改进，所述根据所述单帧激光雷达点云数据，计算每一所述激光雷达线束的方向向量，具体包括：

根据所述激光雷达线束的水平方位角，计算得到所述激光雷达线束所在垂直平面的法向量；

采用预设的激光雷达基座的姿态估算器，估算当前时刻所述激光雷达线束对应的雷达基座的旋转姿态；

根据当前时刻所述雷达基座的旋转姿态，计算得到所述激光雷达线束所在的扫描平面的法向量；