[发明专利]三维地图构建方法、系统、作业机械、设备及介质

权利要求书

1.一种三维地图构建方法，其特征在于，包括：

获取当前点云数据和惯性数据，其中，所述当前点云数据通过安装在作业机械上的扫描单元得到，所述惯性数据通过安装在所述作业机械上的惯性测量单元得到；

基于所述惯性数据，确定所述作业机械的运动变化信息；

利用所述运动变化信息，对所述当前点云数据进行矫正处理，得到目标点云数据；

提取所述目标点云数据的点云特征；

基于所述点云特征，进行当前帧点云数据与上一帧点云数据的点云配准操作；

基于所述点云配准操作的结果，确定所述当前帧点云数据与所述上一帧点云数据的相对运动信息；

基于所述相对运动信息，完成所述三维地图的构建。

2.根据权利要求1所述的三维地图构建方法，其特征在于，所述提取所述目标点云数据的点云特征，包括：

计算所述目标点云数据中各目标点分别对应的曲率；

将所述曲率小于第一预设曲率时对应的目标点，作为平面特征点；

将所述曲率大于第二预设曲率时对应的目标点，作为边角特征点；

将所述平面特征点和所述边角特征点，作为所述点云特征；

其中，所述第一预设曲率小于等于所述第二预设曲率。

3.根据权利要求1所述的三维地图构建方法，其特征在于，所述基于所述相对运动信息，完成所述三维地图的构建，包括：

基于所述相对运动信息，调整所述当前帧点云数据；

将调整后的当前帧点云数据叠加到所述上一帧点云数据，完成所述三维地图的构建。

4.根据权利要求3所述的三维地图构建方法，其特征在于，所述基于所述相对运动信息，完成所述三维地图的构建之前，还包括：

基于相邻帧的点云数据的连续性，建立第一运动约束；

基于所述运动变化信息，建立第二运动约束；

将每一帧点云数据和预设点云数据进行匹配，基于匹配结果，建立第三运动约束；

所述基于所述相对运动信息，完成三维地图的构建之后，还包括：

利用所述第一运动约束、所述第二运动约束和所述第三运动约束，调整所述三维地图。

5.根据权利要求1-4任一项所述的三维地图构建方法，其特征在于，所述获取当前点云数据和惯性数据之后，还包括：

对所述当前点云数据进行分类，得到至少一个点云集合；

所述提取所述目标点云数据的点云特征，包括：

分别提取每个所述点云集合的点云特征；

所述基于所述点云特征，进行当前帧点云数据与上一帧点云数据的点云配准操作，包括：

基于每个所述点云集合的点云特征，进行当前点云集合与上一点云集合的点云配准操作。

6.根据权利要求1-4任一项所述的三维地图构建方法，其特征在于，所述获取当前点云数据，包括：

获取第一点云数据和第二点云数据，所述第一点云数据通过所述扫描单元的第一扫描组件得到，所述第二点云数据通过所述扫描单元的第二扫描组件得到；

基于预设的标定参数，融合所述第一点云数据和所述第二点云数据，得到所述当前点云数据。

7.一种三维地图构建系统，其特征在于，包括：作业机械本体、安装在所述作业机械本体上的控制单元、以及安装在所述作业机械本体上的扫描单元和惯性测量单元，所述扫描单元与所述惯性测量单元分别与所述控制单元进行通信；

所述扫描单元，用于扫描得到当前点云数据，并将所述当前点云数据发送给所述控制单元；

所述惯性测量单元，用于扫描得到惯性数据，并将所述惯性数据发送给所述控制单元；

所述控制单元，用于获取所述当前点云数据和所述惯性数据；基于所述惯性数据，确定所述作业机械的运动变化信息；利用所述运动变化信息，对所述当前点云数据进行矫正处理，得到目标点云数据；提取所述目标点云数据的点云特征；基于所述点云特征，进行当前帧点云数据与上一帧点云数据的点云配准操作；基于所述点云配准操作的结果，确定所述当前帧点云数据与所述上一帧点云数据的相对运动信息；基于所述相对运动信息，完成所述三维地图的构建。