[发明专利]生成目标检测和定位系统及目标检测和定位的方法及装置

权利要求书

1.一种生成目标检测和定位系统的方法，包括：

获取样本集和地图，其中，样本集中的每个样本包括一帧点云数据和与点云数据对应的样本标签集；

从所述样本集中选取样本，以及执行以下训练步骤：从所选取的样本中的点云数据和所述地图中提取出融合特征；将所述融合特征输入目标检测模型，得到预测标签集；基于所选取的样本中的点云数据生成分割地图；基于所述预测标签集、所述样本标签集、所述分割地图和所述地图计算总损失值；若所述总损失值小于预定阈值，则根据所述目标检测模型构造目标检测和定位系统，其中，总损失值为所述预测标签集和所述样本标签集之间的第一损失值与所述分割地图和所述地图之间的第二损失值的加权和，如果当前训练的目的主要是进行定位，则将第二损失值的权重设置的高于第一损失值的权重，如果当前训练的目的主要是进行目标检测，则将第一损失值的权重设置的高于第二损失值的权重；

所述从所选取的样本中的点云数据和所述地图中提取出融合特征，包括：将选取的样本中的点云数据输入到点云特征提取模型，得到点云特征；将所述地图输入图像特征提取模型，得到图像特征；将3维的点云特征在地面方向上投影，将点云特征转换成2维的特征后与图像特征进行融合，得到融合特征，融合方案包括以下任一项：权重相加，1*1卷积，信息叠加；

其中，所述基于所选取的样本中的点云数据生成分割地图，包括：将所述点云特征输入地图分割模型，得到分割地图；以及

所述基于所述预测标签集、所述样本标签集、所述分割地图和所述地图计算总损失值，包括：根据所述预测标签集和所述样本标签集计算第一损失值；根据所述分割地图和所述地图之间的位置偏移计算第二损失值；根据第一损失值和第二损失值计算总损失值；

其中，所述根据所述分割地图和所述地图之间的位置偏移计算第二损失值，包括：

将所述分割地图作为键，在实际的地图中进行搜索和匹配，通过特征匹配的算法，确定出分割地图和地图之间的位置偏移；

将所述位置偏移输入指定的第二损失函数中，计算得到两者之间的第二损失值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

若所述总损失值不小于预定阈值，则调整所述目标检测模型的相关参数，以及从所述样本集中重新选取样本，继续执行所述训练步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述将选取的样本中的点云数据输入到点云特征提取模型，得到点云特征，包括：

将选取的样本中的点云数据划分成固定分辨率大小的三维网格集合；

将所述三维网格集合输入点云特征提取模型，得到点云特征。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述点云特征提取模型为稀疏卷积网络或三维卷积网络。

5. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述目标检测模型构造目标检测和定位系统，包括：

根据所述点云特征提取模型、所述图像特征提取模型、所述地图分割模型和所述目标检测模型构造目标检测和定位系统；以及

所述方法还包括：

若所述总损失值不小于预定阈值，则调整所述点云特征提取模型、所述图像特征提取模型、所述地图分割模型和所述目标检测模型的相关参数。

6.一种目标检测和定位方法，包括：

根据当前位置的GPS定位信息获取实际地图，并采集当前位置的点云数据；

将所述当前位置的点云数据输入采用如权利要求1-5中任一项所述的方法生成的目标检测和定位系统，输出检测结果和分割地图；

将所述分割地图和所述实际地图进行搜索和匹配，确定出位置偏差；

根据所述位置偏差对GPS定位信息进行矫正。