[发明专利]一种基于激光雷达的二维栅格地图构建方法和系统

权利要求书

1.一种基于激光雷达的二维栅格地图构建方法，其特征在于，包括：

获取目标自主体上的激光雷达在第一时刻下扫描得到的目标区域的第一二维点云数据；

根据所述第一二维点云数据得到所述目标自主体的第一位姿信息；

预测所述目标自主体处于所述第一位姿信息时所述激光雷达得到的第二二维点云数据；

根据所述第一二维点云数据和所述第二二维点云数据对所述第一位姿信息进行优化以得到第二位姿信息；

根据所述第二位姿信息构建所述目标区域的二维栅格地图；

所述根据所述第一二维点云数据得到所述目标自主体的第一位姿信息，包括：

将所述第一二维点云数据与所述第一时刻前一时刻的二维点云数据进行匹配，根据匹配结果确定所述目标自主体的第一位姿信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标自主体上的激光雷达在第一时刻下扫描得到的目标区域的第一二维点云数据包括：

目标自主体上的激光雷达为单线激光雷达时，直接通过所述激光雷达获取第一时刻下目标区域的第一二维点云数据；

目标自主体上的激光雷达为多线激光雷达，确认所述多线激光雷达中预设发射角度的第一激光，并将所述第一激光获取的点云数据根据所述预设发射角度投影至水平面上以获取第一时刻下目标区域的第一二维点云数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一二维点云数据得到所述目标自主体的第一位姿信息包括：

获取所述激光雷达在第二时刻下扫描得到的目标区域的第三二维点云数据，所述第二时刻为所述第一时刻的前一时刻；

获取所述目标自主体第二时刻下的第三位姿信息；

根据NDT算法匹配所述第一二维点云数据和第三二维点云数据以得到所述第一时刻和第二时刻的第一相对位姿关系；

根据所述第一相对位姿关系和第三位姿信息确定所述目标自主体的第一位姿信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据NDT算法匹配所述第一二维点云数据和第三二维点云数据以得到所述第一时刻和第二时刻的第一相对位姿关系包括：

获取所述目标自主体第二时刻下的移动速度；

根据所述移动速度和第三位姿信息预测所述目标自主体第一时刻下的第四位姿信息；

根据所述第四位姿信息利用NDT算法匹配所述第一二维点云数据和第三二维点云数据以得到所述第一时刻和第二时刻的第一相对位姿关系。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预测所述目标自主体处于所述第一位姿信息时所述激光雷达得到的第二二维点云数据包括：

获取所述激光雷达的性能参数和预先建立的二维环境地图；

根据所述性能参数和所述二维环境地图预测所述目标自主体处于所述第一位姿信息时所述激光雷达得到的第二二维点云数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二二维点云数据对所述第一位姿信息进行优化以得到第二位姿信息包括：

确认所述第一位姿信息与所述第二二维点云数据之间的映射关系；

根据所述映射关系对所述第一位姿信息进行调整以获取所述第一二维点云数据和第二二维点云数据之间误差最小时的第二位姿信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确认所述第一位姿信息与所述第二二维点云数据之间的映射关系包括：

定义一个映射函数f_i(x)，其中f_i(x)的值表示在位姿信息为x时所述激光雷达理论上扫描得到的第二二维点云数据，x表示位姿信息，i表示确定所述目标自主体位姿信息的次数。