[发明专利]一种改进图优化的地图构建方法及系统

权利要求书

1.一种改进图优化的地图构建方法，其特征在于，包括：

获取数据信息，基于所述数据信息建立顶点与顶点间的约束关系，得到第一位姿和第一位姿图；

按照观测距离的不同为第一位姿图中的每个单元格添加修正系数，确定挖掘机的当前位置；

对所述第一位姿和第一位姿图进行优化，在优化中根据相机观测到的数据建立似然分布，依据所述似然分布增加固定数目的附加位姿，得到优化后的第二位姿和第二位姿图，其中，所述第二位姿为挖掘机的运动轨迹，所述第二位姿图为地图。

2.根据权利要求1所述的改进图优化的地图构建方法，其特征在于，所述按照观测距离的不同为第一位姿图中的每个单元格添加修正系数，确定挖掘机的当前位置的过程包括：

将第一位姿图分割为n个单元格；

计算挖掘机出现在当前单元格的概率；

按照观测距离的不同为每个单元格添加修正系数，使修正系数与观测距离的关系符合高斯分布钟型曲线；

采用修正系数修正先验概率，将先验概率最大的位置作为挖掘机当前位置，并依此判断挖掘机是否实现闭环。

3.根据权利要求1所述的改进图优化的地图构建方法，其特征在于，所述获取数据信息，基于所述数据信息建立顶点与顶点间的约束关系的过程包括：将激光传感器采集的数据信息和里程计采集的数据信息进行帧间匹配，建立顶点与顶点间的约束关系。

4.根据权利要求3所述的改进图优化的地图构建方法，其特征在于，所述将激光传感器采集的数据信息和里程计采集的数据信息进行帧间匹配，建立顶点与顶点间的约束关系的过程为：

根据所述里程计数据从t-1时刻的粒子集合Y_t-1采样获取t时刻的粒子集合Y_t；

计算t时刻的粒子集合Y_t中的每个粒子的权重；

根据设定的阈值对t时刻的粒子集合Y_t中的粒子筛选以生成最终粒子集，并使最终粒子集的所有粒子具有相同的权重；

根据最终粒子集的每个粒子中包含的运动轨迹信息和观测信息生成地图。

5.根据权利要求1所述的改进图优化的地图构建方法，其特征在于，所述在优化中根据相机观测到的数据建立似然分布，依据所述似然分布增加固定数目的附加位姿的过程包括：根据相机观测数据增加随机附加位姿，使之符合似然分布。

6.一种改进图优化的地图构建系统，其特征在于，包括：

数据关联模块，其被配置为：获取数据信息，基于所述数据信息建立顶点与顶点间的约束关系，得到第一位姿和第一位姿图；

闭环检测模块，其被配置为：按照观测距离的不同为第一位姿图中的每个单元格添加修正系数，确定挖掘机的当前位置；

位姿优化模块，其被配置为：对所述第一位姿和第一位姿图进行优化，在优化中根据相机观测到的数据建立似然分布，依据所述似然分布增加固定数目的附加位姿，得到优化后的第二位姿和第二位姿图，其中，所述第二位姿为挖掘机的运动轨迹，所述第二位姿图为地图。

7.根据权利要求1所述的改进图优化的地图构建系统，其特征在于，所述按照观测距离的不同为第一位姿图中的每个单元格添加修正系数，确定挖掘机的当前位置的过程包括：

将第一位姿图分割为n个单元格；

计算挖掘机出现在当前单元格的概率；

按照观测距离的不同为每个单元格添加修正系数，使修正系数与观测距离的关系符合高斯分布钟型曲线；

采用修正系数修正先验概率，将先验概率最大的位置作为挖掘机当前位置，并依此判断挖掘机是否实现闭环。

8.根据权利要求1所述的改进图优化的地图构建系统，其特征在于，所述获取数据信息，基于所述数据信息建立顶点与顶点间的约束关系的过程包括：将激光传感器采集的数据信息和里程计采集的数据信息进行帧间匹配，建立顶点与顶点间的约束关系。