[发明专利]一种三维地图的构建方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种三维地图的构建方法，其特征在于，所述方法包括：

控制机器人调用激光雷达对指定的区域采集第一点云、同时调用双目相机对所述区域采集第二点云，所述双目相机为RGB-D相机；

计算所述第一点云与所述第二点云之间的偏差；

若所述偏差大于预设的第一阈值，则根据所述第一点云对所述区域构建三维地图；

若所述偏差小于或等于预设的第一阈值，则将所述第一点云与所述第二点云融合为第三点云，根据所述第三点云对所述区域构建三维地图。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述第一点云与所述第二点云之间的偏差，包括：

计算所述第一点云的第一中心；

计算所述第二点云的第二中心；

计算所述第一中心与所述第二中心之间的距离，作为所述第一点云与所述第二点云之间的偏差。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一点云与所述第二点云融合为第三点云，包括：

将所述第一点云与所述第二点云投影到同一平面上；

将所述第一点云进行刚性变换，直至所述第一点云与所述第二点云对齐；

针对已对齐的所述第一点云与所述第二点云，基于所述激光雷达与所述双目相机之间的关系计算所述第一点云与所述第二点云之间的误差；

若所述误差小于预设的第二阈值，则将所述第一点云的坐标乘以第一权重得到第一结果，将所述第二点云的坐标乘以第二权重得到第二结果，计算所述第一结果与所述第二结果的和值作为第三点云的坐标，将所述第三点云的坐标作为融合结果，其中，若所述激光雷达的精度高于所述双目相机的精度，则所述第一权重大于所述第二权重，若所述激光雷达的精度低于所述双目相机的精度，则所述第一权重小于所述第二权重；

若所述误差大于或等于预设的第二阈值，则调整所述激光雷达与所述双目相机之间的关系，返回执行所述针对已对齐的所述第一点云与所述第二点云，基于所述激光雷达与所述双目相机之间的关系计算所述第一点云与所述第二点云之间的误差。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述针对已对齐的所述第一点云与所述第二点云，基于所述激光雷达与所述双目相机之间的关系计算所述第一点云与所述第二点云之间的误差，包括：

针对已对齐的所述第一点云与所述第二点云，计算所述第一点云的几何特征与所述第二点云的几何特征，所述几何特征包括平均距离δ、曲率ρ和法向角φ；

通过如下公式计算所述第一点云与所述第二点云之间的误差：

其中，E为所述第一点云与所述第二点云之间的误差，N_m为所述第一点云中的点云个数，N_d为所述第二点云中的点云个数，P_k和P_k+1为一对成对点云，ω_i,j是成对点云的加权系数，m_i为所述第一点云中的第i个点，d_j为所述第二点云中的第j个点，ΔR是m_i与d_j之间的旋转矩阵，Δt是m_i与d_j之间的平移矢量，N为所述第一点云与所述第二点云的总点云个数，|| ||与|| ||均为范数运算符号，所述成对点云为所述第一点云与所述第二点云投影到同一平面上，指示同一地方的一对点云。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一点云所在的坐标系为激光坐标系，所述第二点云所在的坐标系为相机坐标系，所述第二点云中包含地面点云；

所述将所述第一点云与所述第二点云投影到同一平面上，包括：

将在所述激光坐标系下的点云转换到所述相机坐标系下；

通过平面拟合构建包含所述相机坐标系的原点的平面方程；

从所述第二点云中识别出地面点云，并将所述地面点云从所述第二点云中清除；

将转换坐标系后的所述第一点云以及清除地面点云后的所述第二点云投影到所述平面方程所对应的平面上。