[发明专利]一种相机、imu和激光雷达联合的机器人定位方法

摘要

本发明公开了一种相机、imu和激光雷达联合的机器人定位方法，通过相机和激光雷达维护较准确周围环境的深度，并通过特征点的连续跟踪构造里程计。本方法能结合相机、imu和激光雷达的优点，建立精确稠密的点云地图，供机器人做路径规划用，通过相机与激光雷达的紧耦合，提高帧间里程计的精度，并达到较高鲁棒性；通过激光与相机实时维护的点云地图，再激光扫描中做里程计的局部优化；通过相机提供的单词信息及imu数据判断回环，在视觉和激光共同提供的点云地图实现进行闭环优化。

主权项

1.一种相机、imu和激光雷达联合的机器人定位方法，其特征在于，包括如下步骤：S1:标定激光雷达和相机，使得激光点与像素点达到像素级精度；S2:设置激光雷达扫描频率、扫描角度、相机折率及imu频率并进行数据采集；S3:对imu数据预积分，并通过视觉特征点抑制其误差，实时获取帧间位姿变换信息与特征点信息；S4:配准特征点与激光点云，选取特征点射线位于激光点云曲率较小区域的特征点对，插值出特征点距离，并对特征点对赋予首要权重；S5:判断环境光照是否稳定以及点云纹理信息是否丰富，若是则转S6，否则通过imu获得帧间运动数据，并通过局部点云配准进行优化,转S6；S6:计算位姿变换获得连续跟踪的特征点的深度信息并赋予次要权重；S7:将点云图加入运动估计模型约束处理；S8:根据特征点数量及imu激励判断并根据需要插入关键帧进行局部优化；S9:通过相机获得特征点所维护的单词库，通过比较图像帧编码的单词信息和图像关键帧库的单词信息是否匹配并判断是否连续多帧为回环帧，若是则开启闭环检测进行闭环优化，转S10；否则转S3；S10:优化全部帧及点云图。