一种激光雷达地图构建方法和机器人自主导航方法与流程

文档序号:27051458发布日期:2021-10-24 07:53阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种激光雷达地图构建方法,其特征在于,包括:s1、采集初始雷达点云数据;s2、根据所示点云数据构建初始地图;s3、利于改进的霍夫变换算法对所述点云数据进行直线特征提取,得到多个点云候选区域;s4、利于最小二乘法对候选区域的点云进行直线拟合,得到候选点云数据的线段表示;s5、输出更清晰的地图。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述s3包括:s31、对所述初始地图进行预处理;s32、从预处理后地图的边缘点中随机抽取两个中心像素点(x1,y1)和(x2,y2),通过交叉扫描算法在两个中心像素点间进行扫描,返回遍历次数n,并统计得到经过的实际核心像素点数量m,其中,m,n为大于等于0的整数;s33、判断m/n是否大于预定值,若是,就在(x1,y1)和(x2,y2)构成的直线参数(r,θ)上累加m次,并删除刚经过的点;重复s32过程k次,并统计满足m/n大于预定值的空间以及对应的实际核心像素点数量,其中,k为大于0的整数;s34、通过对k条直线参数空间进行聚类,统计聚类结果中每一类别包含的实际核心像素点总数,m
cj
=∑
i
m
i
,其中,m
cj
为j类别中的实际核心像素点总数,m
i
为j类别中i组对应的实际核心像素点数量;s35、如果类别的实际核心像素点总数m
cj
大于设定阈值,则返回该类别的所有点云。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述交叉扫描算法包括:s321、如|x1

x2|≥|y1

y2|,设置初始扫描方向为正x方向,横坐标小的像素点作为起始点(x3,y3),另外的像素点中心点(x4,y4)作为终点;如|x1

x2|≤|y1

y2|,设置初始扫描方向为正y方向,纵坐标小的像素点作为起始点(x3,y3),另一个的像素点(x4,y4)作为终点;s322、判断(x3,y3)和(x4,y4)是否重合,若是,则扫描过程中止,返回m和n;s323、若扫描方向为正x轴,则x3=x3+1;若扫描方向为正y轴,则y3=y3+1;判断点(x3,y3)处是否是实际核心像素点,如果是则m=m+1,n=n+1;如果否,则m=m,n=n+1;s324、判断点(x3,y3)是否在点(x1,y1)和点(x2,y2)构成直线的区间内,如果点(x3,y3)位于两条直线的区间内转至步骤s322,否则改变方向扫描一次再转至步骤s322。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述预处理包括图像二值化和边缘检测。5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述s4包括:将s35返回的点云映射到图像空间,依次计算第k条直线附近的点到该直线的距离,其中,k为大于0的整数;将距离大于误差阈值的点排除,得到第k条直线附近的一个点集p
k
;将点集p
k
作为拟合数据集,利用最小二乘法拟合出直线,以点集p
k
中横坐标最大和最小的两点作为直线的端点,以此得到拟合第k条直线段的区间。6.一种机器人自主导航方法,其特征在于,获取所述机器人里程数据和位姿;通过权利要求1

5中任一项所述方法构建地图;
计算出机器人的实际位置,与地图进行匹配,实时获取精准位置和位姿;根据当前位置、目标位置和四周环境进行路径规划。7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1

5中任一项所述的方法或者实现如权利要求6所述的方法。8.一种计算设备,包括处理器,其特征在于,所述处理器执行程序时实现如权利要求1

5中任一项所述的方法或者实现如权利要求6所述的方法。

技术总结
本发明实施例公开一种激光雷达地图构建方法、机器人自主导航方法,存储介质和计算机设备,所述激光雷达地图构建方法包括:S1、采集初始雷达点云数据;S2、根据所示点云数据构建初始地图;S3、利于改进的霍夫变换算法对所述点云数据进行直线特征提取,得到多个点云候选区域;S4、利于最小二乘法对候选区域的点云进行直线拟合,得到候选点云数据的线段表示;S5、输出更清晰的地图。该实施例降低点云波动幅度过大对地图精度造成的不利影响,使得构建出的地图中障碍物的轮廓更加清晰。地图中障碍物的轮廓更加清晰。地图中障碍物的轮廓更加清晰。


技术研发人员:陈昊 陈刚 张春妍
受保护的技术使用者:北京电子工程总体研究所
技术研发日:2021.06.18
技术公布日:2021/10/23
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