[发明专利]一种室内物体的位置获取方法和装置

说明书

本发明涉及一种室内物体的位置获取方法和装置，属于室内空间定位技术领域，解决了现有室内物体的定位位置误差大进而无法有效反应建筑信息的记录和变更的问题。对多传感器进行高精度空间标定以获得相机局部坐标系到基础坐标中心的外参数；通过多传感器获取室内空间的激光点集和图像点集以对多线激光雷达进行定位；通过多传感器获取位于室内空间的待识别物体的激光点集和图像点集，并利用目标识别模型检测待识别物体在相机坐标系下的位置，用于提取视觉语义特征的图像特征提取器和有效融合激光雷达特征和视觉语义特征的融合模块；以及通过坐标变换获取待识别物体在世界坐标系下的绝对位置。能够降低室内物体的定位位置误差。

技术领域

本发明涉及室内空间定位技术领域，尤其涉及一种室内物体的位置获取方法和装置。

背景技术

激光雷达是利用激光测距原理确定待扫描的空间的新型测量仪器。通过逐点测定激光器发射信号与待测目标反射信号的相位差(时间差)来获取激光器到达目标的直线距离。同时，根据发射激光信号的方向和激光器的空间位置来获得目标点的空间位置。通过激光器对待扫物体表面的密集扫描，可获得物体的三维表面模型。

而BIM技术也是当下最为热门的科技话题之一，其能附加信息的三维图像让建筑全生命周期可视化成为了现实。由此不妨可以衍生出一个想法，是否可以研制一种系统既有激光点云的准确性和可测距性又具备BIM模型的信息性和灵活性呢？目前市面上的室内空间定位技术无论是利用GPS亦或是蓝牙，误差都超出了理想范围，进而导致无法有效反应建筑信息的记录和变更。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种室内物体的位置获取方法和装置，用以解决现有室内物体的定位位置误差大进而无法有效反应建筑信息的记录和变更的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种室内物体的位置获取方法，包括：对多传感器进行高精度空间标定以获得相机局部坐标系到基础坐标中心的外参数，其中，所述多传感器包括多线激光雷达、固定激光雷达和相机；通过所述多传感器获取室内空间的激光点集和图像点集以对所述多线激光雷达进行定位；通过所述多传感器获取位于所述室内空间的待识别物体的激光点集和图像点集，并利用目标识别模型检测所述待识别物体在相机坐标系下的位置，其中，所述目标识别模型包括用于提取激光雷达特征的点云特征提取器、用于提取视觉语义特征的图像特征提取器和有效融合所述激光雷达特征和所述视觉语义特征的融合模块；以及通过坐标变换获取所述待识别物体在世界坐标系下的绝对位置。

上述技术方案的有益效果如下：本申请通过对多传感器进行高精度空间标定，对所述多线激光雷达进行定位以及利用目标识别模型检测所述待识别物体在相机坐标系下的位置，能够大幅度降低了室内物体定位位置的误差。另外，通过坐标变换获取待识别物体在世界坐标系下的绝对位置，以便于将待识别目标添加至建筑信息模型BIM，以能够有效反映对于建筑信息的记录和变更。

基于上述方法的进一步改进，所述激光雷达特征包括点云的几何结构和深度信息；所述视觉语义特征包括图像的色彩和纹理信息；以及所述融合模块用于将所述点云的几何结构和深度信息与所述图像的色彩和纹理信息进行融合以生成所述待识别物体的3D模型。

基于上述方法的进一步改进，所述点云特征提取器包括多尺度点云特征提取器，用于提取多尺度点云的几何结构和深度信息；所述图像特征提取器包括多尺度图像特征提取器，用于提取多尺度图像的色彩和纹理信息；以及所述融合模块包括多尺度融合模块，用于将不同尺度的点云的几何结构和深度信息和对应尺度的图像的色彩和纹理信息进行逐层融合。