[发明专利]一种2D激光雷达SLAM地图动态加载方法及系统

说明书

本发明公开了一种2D激光雷达SLAM地图动态加载方法及系统，该方法包括：步骤1，根据2D激光雷达SLAM地图存储的地图图片上所包含的坐标系信息、比例尺分辨率与选定角点像素信息，得到全局坐标x‑y与图像坐标u‑v中任意点的转换矩阵M；步骤2，将所述地图图片按照n行m列划分为若干子地图G_i，每个子地图G_i的图像宽度和高度分别为w_i、h_i；并利用转换矩阵M，获得子地图G_i中点j的像素坐标对应的全局坐标；步骤3，根据划分好的子地图，动态加载子地图。本发明每次仅加载地图的一部分，并根据行驶的位置，动态加载剩余的地图，因此能够减少系统资源的消耗，使得应用场景更加广泛。

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，特别是关于一种2D激光雷达SLAM(英文全称为：simultaneous localization and mapping，中文全称为：即时定位与地图构建)地图动态加载方法及系统。

背景技术

目前，已经有很多场景实现了自动驾驶和移动机器人的应用，例如：餐厅/酒店无人送餐车、无人巡逻车等。通常，在无GPS或GPS信号较差的环境下，尤其是室内，定位与导航主要通过SLAM技术实现。但是，当前主要应用的SLAM技术，在得到地图进行定位的时候，存在一个开销过大的问题，这个问题在地图面积大的场景下尤为突出，计算资源消耗过度，导致整个系统运行不流畅。

发明内容

本发明的目的在于提供一种2D激光雷达SLAM大型地图动态加载方法及系统，其对2D激光雷达SLAM地图进行划分与管理，实现小规模动态加载，从而能够解决大型场景中SLAM地图过大导致的系统资源消耗大的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种2D激光雷达SLAM地图动态加载方法，该方法包括：

步骤1，根据2D激光雷达SLAM地图存储的地图图片上所包含的坐标系信息、比例尺分辨率与选定角点像素信息，得到全局坐标x-y与图像坐标u-v中任意点的转换矩阵M；

步骤2，将所述地图图片按照n行m列划分为若干子地图G_i，每个子地图G_i的图像宽度和高度分别为w_i、h_i；并利用转换矩阵M，子地图G_i中点j的像素坐标对应的全局坐标由式(4)获得：

其中，col(G_i)表示子地图G_i在划分好的所述地图图片所对应的列的值，row(G_i)表示子地图G_i在划分好的所述地图图片所对应行的值，w_k表示第k个子地图G_k的图像宽度，k小于col(G_i)，h_l表示第l个子地图G_l的图像高度，l小于row(G_i)；

步骤3，根据划分好的子地图，动态加载子地图。

进一步地，所述步骤3具体包括：

步骤31，通过图结构描述步骤2划分好的各所述子地图之间的相对位置和连接关系，所述图结构包括节点和边，其中，一个所述节点对应一个所述子地图，记为子地图节点，一条所述边对应两个所述子地图之间的存在连通道路；

步骤32，通过邻接矩阵方式描述所述图结构，所述邻接矩阵中的(n×m)行和(n×m)列的每一行和每一列对应设置为一个所述子地图节点的通行状态向量，每一所述通行状态向量包括预设数量的元素，每一所述元素通过两种可区分的符号，来表征其所在所述通行状态向量对应的行和列的两个所述子地图节点之间是否存在所述边；