[发明专利]基于单线激光雷达和顶视摄像头融合的室内定位方法

权利要求书

1.基于单线激光雷达和顶视摄像头融合的室内定位方法，所述室内的天花板上设置有吊顶；所述吊顶设置有网格图形，其特征在于，包括以下步骤：

在移动设备的顶部设置拍摄角朝向室内的天花板的顶视相机，并在移动设备上水平设置一单线激光雷达；

利用顶视相机获取天花板图像信息，并得到移动过程中的序列影像，提取序列影像中的关键帧；同时，利用单线激光雷达获取移动过程中的室内场景的轮廓信息，并得到顶视相机的任一帧的序列影像对应的初始位姿；

采用模板匹配和特征匹配对关键帧进行逐帧的匹配，求得相邻关键帧的序列影像的相对坐标和姿态转换关系；

根据起始的两相邻关键帧的序列影像并采用相对定向算法构建起始的天花板的点云模型，并采用PnP算法对n个关键帧的序列影像进行分批匹配，得到任一关键帧下的顶视相机的位姿，以得到移动设备的移动轨迹；所述n为大于2的整数；

结合移动设备的移动轨迹，并利用核线密集匹配算法构建天花板像素级模型，以实现移动设备的室内定位。

2.根据权利要求1所述的基于单线激光雷达和顶视摄像头融合的室内定位方法，其特征在于，所述单线激光雷达获取顶视相机的序列影像初始的位姿，包括以下步骤：

利用单线激光雷达获取室内水平场景的轮廓信息；

累计间隔t时间的单线激光雷达采集的轮廓信息，并构建得到栅格结构的数个子地图；所述t为大于0的自然数；

在关键帧中加入点云模型的点云数据，并重复更新任一栅格结构，以保留子地图中稳定的点云；

任一子地图中，若关键帧中加入点云与更新前的子地图中稳定的点云相同，则添加回环的约束；

对数个子地图进行点云匹配。得到全局的点云地图；采用图优化算法对任一子地图进行误差分配，对任一子地图全局最优的位姿求解；

将全局最优的位姿作为顶视相机的序列影像初始的位姿。