[发明专利]同步定位与地图构建中栅格地图的修正方法、装置

权利要求书

1.一种同步定位与地图构建中栅格地图的修正方法，其特征在于，所述方法包括：

判断当前场景至少包括部分人造环境时，启动修正，获取当前场景栅格地图以及当前场景的计算机辅助设计CAD图；

基于特征点的图像匹配方法将所述栅格地图与CAD图进行对齐；

识别所述栅格地图中的连通域，根据映射关系确定出对齐后的CAD图中与所述连通域对应的映射域；

根据所述映射域提取出所述CAD图中指示一定几何形状的高层次特征；

将提取出的高层次特征映射在所述栅格地图中，对所述栅格地图进行修正。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于特征点的图像匹配方法将所述栅格地图与CAD图进行对齐包括：

分别对所述CAD图和所述栅格地图提取ORB特征点，包括提取关键像素点并计算所述关键像素点的描述子；

通过所述描述子确定匹配的特征点对；

根据所述特征点对通过最小二乘法拟合确定所述CAD图的尺度和方向的变化值；

根据所述尺度和方向的变化值将所述CAD图与所述栅格地图对齐。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述描述子确定匹配的特征点对包括：

遍历所述栅格地图和所述CAD地图中的关键像素点，根据按位与运算计算所述栅格地图和所述CAD地图中的关键像素点描述子的欧式距离，将欧式距离值最小的关键像素点对确定为匹配的特征点对。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述特征点对通过最小二乘法拟合确定所述CAD图的尺度和方向的变化值包括：

获取所述特征点对；

分别在所述CAD图和所述栅格地图中连接相对应的两个特征点确定连线；

计算对应的各所述连线的比值；

将各所述比值通过最小二乘法拟合，确定出适用于所述CAD图调整的尺度变化值和方向变化值。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将提取出的高层次特征映射在所述栅格地图中包括：

将所述CAD图中所述高层次特征，按照对应的位置和方向根据坐标变换关系映射到所述栅格地图中。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述栅格地图进行修正包括：

根据所述高层次特征中特征点的像素信息，按照线性回归的方法确定该高层次特征的数学表达式；

根据所述数学表达式对所述高层次特征的尺度和方向进行调整，获取优化后的高层次特征。

7.如权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述对所述栅格地图进行修正还包括：

在所述高层次特征的预设邻域内增加像素点实现对所述高层次特征进行渲染；

将渲染后的各所述高层次特征与该高层次特征相邻近的特征融合，从而更新所述栅格地图。

8.一种同步定位与地图构建中栅格地图的修正装置，其特征在于，所述装置包括：

图像获取单元，适于判断当前场景至少包括部分人造环境时，启动修正，获取当前场景的栅格地图以及当前场景的计算机辅助设计CAD图；

图像对齐单元，适于基于特征点的图像匹配方法将所述栅格地图与CAD图进行对齐；

映射单元，适于识别所述栅格地图中的连通域，根据映射关系确定出对齐后的CAD图中与所述连通域对应的映射域；

特征提取单元，适于根据所述映射域提取出所述CAD图中指示一定几何形状的高层次特征；

地图修正单元，适于将提取出的高层次特征映射在所述栅格地图中，对所述栅格地图进行修正。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述图像对齐单元适于：

分别对所述CAD图和所述栅格地图提取ORB特征点，包括提取关键像素点并计算所述关键像素点的描述子；

通过所述描述子确定匹配的特征点对；

根据所述特征点对通过最小二乘法拟合确定所述CAD图的尺度和方向的变化值；

根据所述尺度和方向的变化值将所述CAD图与所述栅格地图对齐。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述高层次特征包括如下的任一种或几种：直线、折线、多边形、曲线、椭圆、圆。