[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

说明书

本发明公开了一种同步定位与地图构建中栅格地图的修正方法、装置。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。上述修正方案比人工修正方法更加准确、高效，从而提高栅格地图得准确性以及机器人、无人驾驶等定位导航的可靠性。

技术领域

本发明涉及同步定位与地图构建技术领域，具体涉及一种同步定位与地图构建中栅格地图的修正方法、装置、电子设备和可读存储介质。

背景技术

SLAM(同步定位与地图构建，simultaneous localization andmapping)是指运动物体根据传感器的信息，同时计算自身位置和构建环境地图的过程，解决机器人、无人驾驶等在未知环境下运动时的定位与地图构建问题。由于传感器种类和安装方式的不同，SLAM的实现方式和难度会有一定的差异由于激光SLAM采集云点，无需像VSLAM采集三维深度信息，从而其对计算性能需要大大低于VSLAM，算法简单，从而现在已被广泛应用与无人机控制领域。

但由于激光雷达种类和性能的限制，激光构建的地图与实际的场景存在一些差异，如激光雷达频率较低导致某些区域无法采集，激光雷达噪声较大导致构建的墙面地图弯曲等异常情况，这种异常会严重影响机器人的定位和导航功能。现阶段，对激光SLAM构建的占据栅格地图通常是人工修正的方式，这种方法在一定程度上对地图进行修正，但人为因素较大，存在人工误差，且效率较低。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种同步定位与地图构建中栅格地图的修正方法、装置、电子设备和可读存储介质。

依据本发明的一个方面，提供了一种同步定位与地图构建中栅格地图的修正方法，该方法包括：

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栅格地图与CAD图进行对齐；

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

根据映射域提取出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栅格地图中，对栅格地图进行修正。

可选的，基于特征点的图像匹配方法将栅格地图与CAD图进行对齐包括：

分别对CAD图和栅格地图提取ORB特征点，包括提取关键像素点并计算关键像素点的描述子；

通过描述子确定匹配的特征点对；

根据特征点对通过最小二乘法拟合确定CAD图的尺度和方向的变化值；

根据尺度和方向的变化值将CAD图与栅格地图对齐。

可选的，通过描述子确定匹配的特征点对包括：

遍历栅格地图和CAD地图中的关键像素点，根据按位与运算计算栅格地图和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。

可选的，根据特征点对通过最小二乘法拟合确定CAD图的尺度和方向的变化值包括：

获取特征点对；

分别在CAD图和栅格地图中连接相对应的两个特征点确定连线；

计算对应的各连线的比值；