[发明专利]车辆初始化定位方法、系统及计算机可读介质

权利要求书

1.一种车辆初始化定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

构建slam中的关键帧数据库；

对关键帧数据库中所有的关键帧进行特征提取；得到关键帧特征矩阵；

对激光雷达采集的当前帧的激光点云数据进行特征提取；得到当前帧特征矩阵；

对得到的关键帧特征矩阵和当前帧特征矩阵进行匹配，根据公式：

计算关键帧特征矩阵和当前帧特征矩阵的相似度d，式中，p_i表示关键帧特征矩阵或当前帧特征矩阵中第i行的权重，M表示当前帧特征矩阵或关键帧特征矩阵的总行数，当前帧特征矩阵和关键帧特征矩阵的行数和列数均相同，两个矩阵中的p_i相同，i表示每一行的编号，表示关键帧特征矩阵中第i行行向量，表示当前帧特征矩阵中第i行行向量；

选择与当前帧相似度最大的多个关键帧分别构建局部点云地图；

将当前帧的点云数据分别与选择的每个关键帧对应的局部点云地图进行NDT匹配，取NDT输出分数最小的位置信息作为初始化定位信息；

所述p_i的设置方法为：将关键帧特征矩阵或当前帧特征矩阵中1～20％M行的权重设置为0.05，关键帧特征矩阵或当前帧特征矩阵中21％M～80％M行的权重设置为0.9，关键帧特征矩阵或当前帧特征矩阵中81％M～100％M行的权重设置为0.05；

将当前帧的点云数据分别与选择的每个关键帧对应的局部点云地图进行NDT匹配的方法为：将当前帧的点云数据、关键帧的位置信息和对应的局部点云地图输入NDT算法中进行计算，NDT输出分数值和位置信息；将当前帧的点云数据分别和每个关键帧进行一次NDT计算，选择NDT输出的分数值最小的位置信息为车辆初始化定位信息；

还包括根据GPS信号索引关键帧，针对索引得到的关键帧进行特征提取，得到关键帧特征矩阵；其中根据GPS信号索引关键帧的方法为：判断是否有GPS信号，如果有GPS信号，则根据GPS信号提供的位置索引关键帧，以GPS输出位置为中心，GPS的定位精度为半径做圆，这个圆覆盖的区域中所有关键帧为索引得到的关键帧；如果没有GPS信号，则判断GPS信号消失的时间，GPS信号消失的时长小于5秒，则根据最后收到的GPS信号提供的位置为中心，GPS的定位精度加上扩大距离为半径做圆，这个圆覆盖的区域中所有关键帧为索引得到的关键帧；如果GPS信号消失的时长不小于5秒，则遍历数据库中所有的关键帧进行特征提取。

2.根据权利要求1所述的车辆初始化定位方法，其特征在于：关键帧特征矩阵和当前帧特征矩阵的获取方法相同，主要包括：以激光雷达的原点为中心，激光雷达检测的最远距离L为半径做圆，将圆分别切割M个圆环和N个扇面，共形成M*N个扇区；其中，

L为激光雷达检测的最远距离，D为相邻的圆环之间的距离；A表示每个扇区的角度；计算每个扇区中所有点云的高度值平均值，作为特征矩阵中的元素值。

3.根据权利要求2所述的车辆初始化定位方法，其特征在于：D的长度在0.5m-1.5m之间；A的角度在2°～8°之间。