[发明专利]一种露天矿区地图众包采集及构建装置

说明书

本发明公开了一种露天矿区地图众包采集及构建装置，包括：云平台‑高精地图服务装置用于进行地图采集任务的构建及下发，以及对众包地图采集车的生产任务状态及地图采集状态进行监测，接收车载‑高精地图采集构建装置上传的全量或增量地图数据；车载‑高精地图采集构建装置接收众包地图采集车的激光雷达点云数据、组合惯导数据，依次进行时间同步、点云语义分割、坐标转换、点云栅格化、生成灰度图、边界提取、增量数据判断以及轻量级地图压缩，将边界数据上传至所述云平台‑高精地图服务装置；众包地图采集车搭载车载‑高精地图采集构建装置，在露天矿区进行生产作业及地图数据采集。该装置的地图采集及构建方式简单、高效、模式多、实时性好。

技术领域

本发明涉及自动驾驶车辆感知建图领域，特别是涉及一种应用于露天矿区无人运输系统的高精地图众包采集及构建装置。

背景技术

高精度地图是露天矿山无人运输系统有效运行的基础数据保障。露天矿具备工作区域变化快，道路拓扑相对简单、结构特征单一，边界构成元素繁杂等特点，其环境特征及应用特性对地图采集制作技术提出了特定的技术要求与更高的效率要求。

中国发明专利CN111443360A公开了一种矿区无人驾驶系统道路边界自动采集装置和识别方法，主要提供了一种通过地图数据处理平台接收车载计算机系统传送的位置数据和点云数据，提取并生成增量式矢量地图的方法。中国发明专利CN113008247A公开了一种用于矿区的高精地图构建方法及装置，主要提供了一种通过对激光几何特征及图像可行驶区域信息进行融合从而实现道路边缘点检测的地图构建方法。但是上述专利采集模式单一，实时性差。

此外，现有技术至少还存在如下问题：(1)专业地图采集车采集地图成本高并且周期长，单一地图采集模式及采集车辆不适用于道路频繁更新且作业任务密集的矿区场景；(2)增量地图数据判断形式单一，只能通过工程设备作业任务先验条件作为判断逻辑，不能实时有效的识别因多元复杂因素导致地图变化而自动触发的对增量数据进行检测识别；(3)增量地图生成模块部署在云端，车端将繁多的点云数据、位置数据直接上传，在网络带宽有限的条件下，不能实现车-云之间的增量数据轻量级传输。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种露天矿区地图众包采集及构建装置，简单、高效、模式多元、实时性好。本发明采用如下技术方案：

一种露天矿区地图众包采集及构建装置，包括云平台-高精地图服务装置、车载-高精地图采集构建装置、众包地图采集车；

所述云平台-高精地图服务装置用于进行地图采集任务的构建及下发，以及对所述众包地图采集车的生产任务状态及地图采集状态进行监测，接收所述车载-高精地图采集构建装置上传的全量或增量地图数据，实现新版全量地图数据及增量数据与原有地图数据的融合与替代，并根据高精地图消费端需求进行地图数据定向传输；

所述车载-高精地图采集构建装置接收所述众包地图采集车的激光雷达和组合惯导采集的激光雷达点云数据、组合惯导数据，依次进行时间同步、点云语义分割、坐标转换、点云栅格化、生成灰度图、边界提取、增量数据判断以及轻量级地图压缩，将边界数据上传至所述云平台-高精地图服务装置；

所述众包地图采集车搭载所述车载-高精地图采集构建装置，在露天矿区进行生产作业及地图数据采集。

进一步，所述众包地图采集车包括推土机、挖掘机和矿卡：

(1)推土机，用于修整排土工作线、清理装载区，采集排土场内最新的边界信息数据；

(2)挖掘机，用于采掘、装载矿石或岩土，采集装载区内最新的边界信息数据；

(3)矿卡，用于在无人驾驶作业区内进行运输作业，采集无人驾驶作业区内最新的边界信息数据。

进一步，所述云平台-高精地图服务装置包括如下模块：