[发明专利]地图构建方法、装置和计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种地图构建方法，包括：

获取在多个帧采集的激光点云数据和相应的激光位姿信息，以及在多个帧采集的视觉位姿信息；

根据所述激光位姿信息和所述视觉位姿信息，对目标函数进行求解，以确定转换到视觉坐标系下的激光位姿信息，其中，所述目标函数是基于相邻帧的激光位姿信息的位姿变换约束关系、以及激光位姿信息和视觉位姿信息的位姿匹配关系构建，且以目标函数达到最小值为求解目标；

基于转换到视觉坐标系下的激光位姿信息，将激光点云数据转换到视觉坐标系中；

采用视觉坐标系中的激光点云数据构建地图。

2.根据权利要求1所述的地图构建方法，其中，所述相邻帧的激光位姿信息的位姿变换约束关系包括：

相邻帧的两帧激光位姿信息中，第一帧激光位姿信息的逆矩阵变换结果与第二帧激光位姿信息的乘积等于相对位姿变换约束值，其中，所述相对位姿变换约束值等于转换前的第一帧激光位姿信息的逆矩阵变换结果与转换前的第二帧激光位姿信息的乘积。

3.根据权利要求1所述的地图构建方法，其中，所述激光位姿信息和视觉位姿信息的位姿匹配关系包括：

通过对两帧激光位姿信息进行插值而生成的、待匹配的视觉位姿信息所在帧对应的插值结果等于待匹配的视觉位姿信息。

4.根据权利要求3所述的地图构建方法，其中，所述目标函数包括：每个相对位姿变换约束值与对应的相邻两帧激光位姿信息的位姿变换乘积之差，其中，所述位姿变换乘积为第一帧激光位姿信息的逆矩阵变换结果、第二帧激光位姿信息的乘积；以及每个视觉位姿信息与插值结果之差，其中，所述插值结果是通过对两帧激光位姿信息进行插值而生成的、并且与所述待匹配的视觉位姿信息所在帧对应。

5.根据权利要求3所述的地图构建方法，其中，所述激光位姿信息、视觉位姿信息、插值结果中的每一个包括位置信息和姿态信息；

插值结果中的位置信息是通过对两帧激光位姿信息中的位置信息进行线性插值而生成的，插值结果中的姿态信息是通过对两帧激光位姿信息中的姿态信息进行球面线性插值而生成的。

6.根据权利要求5所述的地图构建方法，其中，所述基于相邻帧的激光位姿信息的位姿变换约束关系、以及激光位姿信息和视觉位姿信息的位姿匹配关系，确定转换到视觉坐标系下的激光位姿信息包括将以下公式作为目标函数以求解转换到视觉坐标系下的激光位姿信息：

其中，T_L为待求解的激光位姿信息的集合；i为激光位姿信息的帧的标识，为第i帧的激光位姿信息，为第i-1帧到第i帧的相对位姿变换约束值；m为视觉位姿信息的帧的标识，n为激光位姿信息的帧的标识，为第m帧视觉位姿信息中的位置信息，为第m帧视觉位姿信息中的姿态信息，为第n帧激光位姿信息中的位置信息，为第n帧激光位姿信息中的姿态信息，r为插值比例系数，θ_n-1,n为和的夹角。

7.根据权利要求1所述的地图构建方法，其中，响应于待构建的地图属于长走廊环境，采用视觉坐标系中的激光点云数据构建地图，否则采用采集的激光点云数据构建地图。

8.一种地图构建装置，包括：

信息获取模块，被配置为获取在多个帧采集的激光点云数据和相应的激光位姿信息，以及在多个帧采集的视觉位姿信息；

激光位姿信息转换模块，被配置为根据所述激光位姿信息和所述视觉位姿信息，对目标函数进行求解，以确定转换到视觉坐标系下的激光位姿信息，其中，所述目标函数是基于相邻帧的激光位姿信息的位姿变换约束关系、以及激光位姿信息和视觉位姿信息的位姿匹配关系构建，且以目标函数达到最小值为求解目标；

激光点云数据转换模块，被配置为基于转换到视觉坐标系下的激光位姿信息，将激光点云数据转换到视觉坐标系中；

构建模块，被配置为采用视觉坐标系中的激光点云数据构建地图。