[发明专利]一种基于灯光标定信息融合的激光SLAM方法及装置

说明书

本发明公开一种基于灯光标定信息融合的激光SLAM方法、装置及计算机可读存储介质，属于激光SLAM与Li‑Fi信息传输技术领域，解决了现有技术中位姿漂移过大及建立的地图准确性较低的技术问题。一种基于灯光标定信息融合的激光SLAM方法，包括以下步骤：获取最优链路链接，根据所述最优链路链接，确定基于Li‑Fi的帧间齐次变换矩阵；获取数据结合帧数据，对所述数据结合数据进行配准，得到配准后的数据结合帧数据，确定基于激光的帧间齐次变换矩阵，获取融合Li‑Fi和激光数据帧之间的位姿变换矩阵，根据所述融合Li‑Fi和激光数据帧之间的位姿变换矩阵及配准后的数据结合帧数据，对当前帧与地图进行匹配并更新地图。抑制了位姿漂移，提高了建立的地图的准确性。

技术领域

本发明涉及激光SLAM与Li-Fi信息传输技术领域，尤其是涉及一种基于灯光标定信息融合的激光SLAM方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

即时定位与地图构建技术(Simultaneous localization and mapping，SLAM)是移动机器人在未知环境中进行探索、侦查、定位导航等各项任务的基础和关键，而激光SLAM作为搭载激光雷达的主体，能在运动中获得环境状态信息，估计自身或机器人的位姿，同时建立并更新周围的环境地图；SLAM的信息处理方式可分为滤波法和图优化法；由于二维激光SLAM的定位、映射和导航算法比视觉SLAM更成熟，因此二维激光SLAM更适合室内移动机器人；实际上，机器人外部运行环境是无法预测的，不同环境的不确定程度不同，机器人获取的信息也受传感器限制，因此，在几何特征不明显的环境或复杂的环境中，移动机器人很难通过单个传感器了解自身精确位置和周围环境，为了使移动机器人能在未知环境中稳定运行，基于多传感器结合的激光SLAM方案便成为了新的研究热点。

近年来，发光二极管由于其长寿命、高亮度和快响应的特性被广泛用于区域照明。可见光通信技术(Light Fidelity，Li-Fi)则是基于LED的新一代通信技术，它通过快速开关LED达到通信的目的；而基于可见光通信技术的室内定位系统，如RSS由于无需借助电磁波通信，可实现室内高精度定位；在SLAM中，回环检测是一个递推过程，即根据传感器信息判断机器人当前所处位置，并与全局地图中的上一位置进行比较。回环检测是未知环境地图创建中的一个难点，如，移动机器人在长走廊等特征点不明显的环境中运行时，传感器可获得的环境特征信息少，回环检测的难度增加，位姿漂移过大；移动机器人在存在大量相同或相似物体的复杂环境中，如存在相似的桌椅、墙角等物体时，会造成感知歧义，在对这些相似特征点进行重复判断和概率估计时，要处理的数据会成倍增加，导致建立的地图准确性较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于灯光标定信息融合的激光SLAM方法、装置及计算机可读存储介质，解决现有技术中位姿漂移过大及建立的地图准确性较低的技术问题。

一方面，本发明提供了一种基于灯光标定信息融合的激光SLAM方法，包括以下步骤：

获取LED的标定坐标、LED发射机的编码以及接受机的估计坐标，根据所述LED的标定坐标、LED发射机的编码以及接受机的估计坐标，获取最优链路链接；

根据所述最优链路链接，获取基于Li-Fi的当前数据帧，根据所述基于Li-Fi的当前数据帧，确定基于Li-Fi的帧间齐次变换矩阵；

获取当前激光帧数据，根据当前激光帧数据及基于Li-Fi的帧间齐次变换矩阵，获取数据结合帧数据，对所述数据结合数据进行配准，得到配准后的数据结合帧数据，根据所述配准后的结合帧数据，确定基于激光的帧间齐次变换矩阵；

根据基于Li-Fi的帧间齐次变换矩阵及基于激光的帧间齐次变换矩阵，获取融合Li-Fi和激光数据帧之间的位姿变换矩阵，根据所述融合Li-Fi和激光数据帧之间的位姿变换矩阵及配准后的数据结合帧数据，对当前帧与地图进行匹配并更新地图。