[发明专利]地图构建方法、装置和机器人定位方法、装置、计算机设备和存储介质

权利要求书

1.一种地图构建方法，所述方法包括：

获取图像，根据所述图像包含的自然特征集和图像码集建立关键帧，将所述关键帧加入到局部地图和全局地图中；

当检测到所述局部地图中增加了下一个关键帧时，获取所述局部地图中当前关键帧和所述下一个关键帧的匹配自然特征集，将所述匹配自然特征集加入局部地图以及全局地图；

获取里程计测量信息集；

根据所述里程计测量信息集和所述匹配自然特征集计算得到所述匹配自然特征集与所述局部地图中所有关键帧的相对位置集和所述局部地图中所有关键帧的相对位姿集；

当检测到所述全局地图中增加了所述下一个关键帧，且所述下一个关键帧存在图像码时，获取所述下一个关键帧的图像码携带的位置信息；

获取全局地图中所述下一个关键帧与所述下一个关键帧对应的匹配的关键帧的相对位置集；

根据所述关键帧中图像码的携带的位置信息集、所述下一个关键帧与所述匹配的关键帧的相对位置集、所述里程计测量信息集、所述匹配自然特征集相对于所述局部地图中所有关键帧的相对位置集和所述全局地图中所有关键帧的位姿集更新全局地图中所述自然特征集的位置集；

重复进入获取图像，根据所述图像包含的自然特征集和图像码集建立关键帧，将所述关键帧添加到所述局部地图和所述全局地图，检测所述局部地图的关键帧，根据所述关键帧对所述局部地图进行更新，检测所述全局地图的关键帧，根据所述关键帧对所述全局地图进行更新，直至处理完所有获取到的图像得到所述全局地图。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取全局地图中所述下一个关键帧与所述下一个关键帧对应的匹配的关键帧的相对位置集的步骤，包括：

当检测到所述全局地图中增加了下一个关键帧，且所述下一个关键帧与所述全局地图中所有的关键帧存在匹配的关键帧时，根据所述匹配的关键帧之间共同观测的自然特征集计算得到所述下一个关键帧与所述匹配的关键帧的相对位置集。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取里程计测量信息集的步骤之后，还包括：

根据所述匹配自然特征集在所述局部地图中查找能够共同观测到预设范围内的所述匹配自然特征集的关键帧作为匹配关键帧集；

根据所述里程计测量信息集和所述匹配自然特征集计算得到所述匹配关键帧集与下一关键帧的相对位置集。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述关键帧中图像码的携带的位置信息集、所述下一个关键帧与所述匹配的关键帧的相对位置集、所述里程计测量信息集、所述匹配自然特征集相对于所述局部地图中所有关键帧的相对位置集和所述全局地图中所有关键帧的位姿集更新全局地图中所述自然特征集的位置集的步骤，包括：

根据所述关键帧中图像码的携带的位置信息集、所述下一个关键帧与所述匹配的关键帧的相对位置集和所述里程计测量信息集计算得到所述全局地图中所有关键帧的位姿集；

按照预设条件在所述全局地图中查找关键帧，查找到的满足所述预设条件的关键帧组成主要关键帧集；

根据所述匹配自然特征集相对于所述局部地图中所有关键帧的相对位置集和所述主要关键帧集计算得到所述匹配自然特征集与所述匹配自然特征集对应的主要关键帧的相对位置组成匹配相对位置集；

根据所述全局地图中所有关键帧的位姿集以及所述匹配相对位置集，更新全局地图中自然特征的位置集。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述图像包含的自然特征集和图像码集建立关键帧，将所述关键帧添加到所述局部地图和所述全局地图的步骤，包括：

提取所述图像的自然特征集；

检测所述图像中是否存在图像码集；

当所述自然特征集能够与上一个相邻关键帧自然特征集成功匹配或检测到所述图像中存在图像码满足时，根据添加关键帧的预设条件将当前所述图像作为关键帧添加到所述局部地图中；

根据添加的关键帧的自然特征集和所述上一个相邻关键帧自然特征集进行匹配得到相匹配的自然特征集，根据所述相匹配的自然特征集和所述图像码集更新所述局部地图；

将所述关键帧添加到全局地图。