[发明专利]一种用于大型场景的实时栅格地图生成方法

权利要求书

1.一种用于大型场景的实时栅格地图生成方法，其特征在于，所述实时栅格地图生成方法包括：

实时获取机器的线速度数据、角速度数据、加速度数据和三维点云数据；

根据所述线速度数据、角速度数据和加速度数据进行航迹推算处理，得到当前所述机器的位姿信息；

根据所述位姿信息查找历史子地图；

当存在所述历史子地图时，根据所述位姿信息确定当前所述机器所在的第一子地图，并根据所述第一子地图建立似然场模型；

根据所述似然场模型和三维点云数据确定所述机器在所述第一子地图中的子地图位姿信息；

根据所述子地图位姿信息和预设距离数据确定关键帧位姿信息，和/或根据所述子地图位姿信息和预设转角数据确定关键帧位姿信息；

根据所述关键帧位姿信息对各个子地图进行拼接，得到栅格地图。

2.根据权利要求1所述的用于大型场景的实时栅格地图生成方法，其特征在于，所述根据所述位姿信息确定当前所述机器所在的第一子地图具体包括：

统计所述历史子地图的数量；

当所述历史子地图的数量为1时，确定所述历史子地图为当前所述机器所在的第一子地图；

当所述历史子地图的数量大于1时，获取各个历史子地图的中心点信息；

根据所述中心点信息和位姿信息计算得到所述机器与各个历史子地图之间的距离数据，并确定最小距离数据对应的历史子地图为第一子地图。

3.根据权利要求1所述的用于大型场景的实时栅格地图生成方法，其特征在于，当不存在所述历史子地图时，所述实时栅格地图生成方法还包括：

根据预设子地图尺寸信息和三维点云数据生成第一子地图，并确定所述机器在所述第一子地图中的子地图位姿信息；

根据所述子地图位姿信息和预设距离数据确定关键帧位姿信息，和/或根据所述子地图位姿信息和预设转角数据确定关键帧位姿信息；

根据所述关键帧位姿信息对各个子地图进行拼接，得到栅格地图。

4.根据权利要求1所述的用于大型场景的实时栅格地图生成方法，其特征在于，所述根据所述似然场模型和三维点云数据确定所述机器在所述第一子地图中的子地图位姿信息具体包括：

将所述三维点云数据投影至所述似然场模型，得到二维点云数据；

根据所述二维点云数据和似然场模型构建误差函数，并利用最小二乘法对所述误差函数进行最小化处理，得到所述机器在所述第一子地图中的子地图位姿信息。

5.根据权利要求1所述的用于大型场景的实时栅格地图生成方法，其特征在于，在所述根据所述子地图位姿信息和预设距离数据确定关键帧位姿信息，和/或根据所述子地图位姿信息和预设转角数据确定关键帧位姿信息之后，所述实时栅格地图生成方法还包括：

根据所述第一子地图的信息对所述关键帧位姿信息进行存储，得到第一子地图的历史关键帧位姿信息；

根据第一子地图历史关键帧位姿信息利用粒子滤波算法修正所述第一子地图；

根据所述关键帧位姿信息对各个修正后的子地图进行拼接，得到栅格地图。

6.根据权利要求5所述的用于大型场景的实时栅格地图生成方法，其特征在于，所述实时栅格地图生成方法还包括：

实时判断所述关键帧位姿信息是否是历史关键帧位姿信息；

当所述关键帧位姿信息是任一历史关键帧位姿信息时，确定所述历史关键帧位姿信息为第一历史关键帧位姿信息；

判断所述关键帧位姿信息与第一历史关键帧位姿信息是否匹配；

当所述关键帧位姿信息与第一历史关键帧位姿信息不匹配时，根据所述关键帧位姿信息和第一历史关键帧位姿信息确定累计偏差数据；

根据所述累计偏差数据进行位姿图优化，得到修正关键帧位姿信息；

根据所述修正关键帧位姿信息利用粒子滤波算法修正所述第一子地图。