[发明专利]一种激光建图定位方法、装置、存储介质及电子设备

权利要求书

1.一种激光建图定位方法，其特征在于，包括：

根据获取的第一帧激光雷达数据构建局部的占据栅格地图；

根据运动跟踪线程中当前帧激光雷达数据与上一帧激光雷达数据进行匹配，计算得到优化的帧间位姿运动矩阵；

根据当前帧激光雷达数据与占据栅格地图进行匹配，对所述优化的帧间位姿运动矩阵进行调整，得到精确的当前帧位姿；

根据当前帧和当前关键帧之间的距离更新局部地图或重新构建局部地图；

根据新插入的关键帧构建的运动约束，增量式优化更新关键帧队列中各个关键帧的位姿，得到更新后的全局地图；

根据运动跟踪线程中当前帧激光雷达数据与上一帧激光雷达数据进行匹配，计算得到优化的帧间位姿运动矩阵，包括：

根据运动跟踪线程中当前帧激光雷达数据与上一帧激光雷达数据确定第一帧间位姿运动矩阵；

根据基于直线特征的匹配算子构建第一目标函数；

将所述第一帧间位姿运动矩阵输入至所述第一目标函数得到第二帧间位姿运动矩阵；

根据基于正态分布变换的匹配算子构建第二目标函数；

将所述第二帧间位姿运动矩阵输入至所述第二目标函数，计算得到优化的帧间位姿运动矩阵；

当前帧激光雷达数据与占据栅格地图进行匹配，对所述优化的帧间位姿运动矩阵进行调整，得到精确的当前帧位姿，包括：

根据基于最小灰度差的匹配算子构建第三目标函数；

根据优化的帧间位姿运动矩阵、占据栅格地图以及第三目标函数计算得到精确的当前帧位姿。

2.根据权利要求1所述的激光建图定位方法，其特征在于，根据当前帧和当前关键帧之间的距离更新局部地图或重新构建局部地图，包括：

判断精确的当前帧位姿和当前关键帧的位姿变换与预设阈值的大小；

当小于预设阈值时，根据当前帧激光雷达数据更新当前局部地图；

当大于预设阈值时，根据当前帧激光雷达数据更新关键帧队列，并重新创建局部地图。

3.根据权利要求1所述的激光建图定位方法，其特征在于，根据新插入的关键帧构建的运动约束，增量式优化更新关键帧队列中各个关键帧的位姿，得到更新后的全局地图，包括：

根据新插入的关键帧和关键帧队列构建共视帧约束；

当根据新插入的关键帧和关键帧队列检测到闭环时，构建闭环帧约束；

根据共视帧约束和闭环帧约束构建的位姿图，进行增量式优化，更新关键帧队列中各个关键帧的位姿，得到更新后的全局地图。

4.一种激光建图定位装置，其特征在于，包括：

栅格地图构建模块，用于根据获取的第一帧激光雷达数据构建局部的占据栅格地图；

初步位姿估算模块，用于根据运动跟踪线程中当前帧激光雷达数据与上一帧激光雷达数据进行匹配，计算得到优化的帧间位姿运动矩阵；

精确位姿估算模块，用于根据当前帧激光雷达数据与占据栅格地图进行匹配，对所述优化的帧间位姿运动矩阵进行调整，得到精确的当前帧位姿；

局部地图构建模块，用于根据当前帧和当前关键帧之间的距离更新局部地图或重新构建局部地图；

全局地图更新模块，用于根据新插入的关键帧构建的运动约束，增量式优化更新关键帧队列中各个关键帧的位姿，得到更新后的全局地图；

初步位姿估算模块包括：

第一矩阵构建模块，用于根据运动跟踪线程中当前帧激光雷达数据与上一帧激光雷达数据确定第一帧间位姿运动矩阵；

第一函数构建模块，用于根据基于直线特征的匹配算子构建第一目标函数；

第二矩阵构建模块，用于将所述第一帧间位姿运动矩阵输入至所述第一目标函数得到第二帧间位姿运动矩阵；

第二函数构建模块，用于根据基于正态分布变换的匹配算子构建第二目标函数；

优化模块，用于将所述第二帧间位姿运动矩阵输入至所述第二目标函数，计算得到优化的帧间位姿运动矩阵；

精确位姿估算模块具体用于根据基于最小灰度差的匹配算子构建第三目标函数；根据优化的帧间位姿运动矩阵、占据栅格地图以及第三目标函数计算得到精确的当前帧位姿。