[发明专利]一种反光柱的快速匹配方法

说明书

本发明适用于反光柱匹配技术领域，提供了一种反光柱的快速匹配方法，所述方法具体包括如下步骤：S1、检测是否存在上一时刻的位姿；S2、若检测结果为是，则基于静态匹配将扫描到的反光柱与全局地图中的路标进行匹配，若检测结果为否，则基于动态匹配将扫描到的反光柱与全局地图中的路标进行匹配。基于三角生长法进行反光柱的匹配，提高了匹配的速度，有效的滤除了干扰反光柱，匹配的可靠性提高。

技术领域

本发明属于反光柱匹配技术领域，提供了一种反光柱的快速匹配方法。

背景技术

随着社会的发展和技术的进步，移动机器人越来越深的介入到人类的日常生活中，例如家庭中的清洁机器人、工厂中的搬运机器人以及餐馆中的送餐机器人等。移动机器人想要实现上述功能必须要准确的知道自身所在的位置，即实时定位。而移动机器人实现实时定位的先决条件是建立地图，这是移动机器人导航和实施其它智能行为的关键。移动机器人导航常用的传感器有磁导航、摄像机和激光雷达等。其中磁导航的导航路径单一，不利于扩展和更改，使用的局限性较大。基于视觉的导航方法受光源条件影响大，稳定性和精度较差，无法让移动机器人进行稳定、精密的操作。基于激光雷达的导航方法可以分为基于反光柱的导航方法和基于轮廓的导航方法，其中基于轮廓的定位方法计算量大、精度较差，无法适应移动机器人精密操作的要求；基于反光柱的激光雷达定位方法精度高、稳定性好。基于反光柱的激光雷达定位导航系统的关键就是反光柱匹配，能否快速、准确将扫描到的反光柱与地图中的路标点匹配，直接关系到地图构建和定位过程的速度和可靠性；现有的大多是基于上一帧的位姿将当前激光帧中的反光柱映射到地图中，将地图中获取距映射点最近的路标点确定为该反光柱的匹配路标点，存在定位精度不高的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种反光柱的快速匹配方法，旨在提高反光柱的匹配精度。

本发明是这样实现的，一种反光柱的快速匹配方法，所述方法具体包括如下步骤：

S1、检测是否存在上一时刻的位姿；

S2、若检测结果为是，则基于静态匹配将扫描到的反光柱与全局地图中的路标进行匹配，若检测结果为否，则基于动态匹配将扫描到的反光柱与全局地图中的路标进行匹配。

进一步的，静态匹配过程具体如下：

S21、计算全局距离列表及局部距离列表，全局距离列表中记录了全局地图中各路标点之间的距离，局部距离列表记录了局部地图中各反光柱之间的距离；

S22、在局部地图中选择三个反光柱r_i、r_j、r_k组成一个三角形，在全局地图中查找该三角形的相似三角形，相似三角形由三个路标R_i、R_j、R_k组成；

S23、在全局地图的剩余路标中依次查找局部地图中各剩余反光柱的最佳匹配路标，依次将各剩余反光柱及对应的最佳匹配路标加入当前匹配组合时，同步更新当前匹配组合的匹配数目及匹配误差，最后获取该相似三角形的匹配组合，匹配数目及匹配器误差；

S24、遍历局部地图中的剩余三角形，依次基于步骤S22及步骤S23获取对应的相似三角形及相似三角形的匹配组合，匹配数量及匹配误差，输出匹配数量最多的匹配组合；

匹配数目mCount为当前匹配组合中的反光柱数量，匹配误差mErr为反光柱与对应最佳匹配路标的匹配误差的累加。

进一步的，反光柱r的最佳匹配路标R的获取方法具体如下：

S231、计算反光柱r到当前匹配组合中每个反光柱的距离d，

S232、在全局地图中剩余路标中提取一个路标，计算该路标到当前匹配组合中每个路标的距离D；