本發(fā)明屬于高精度定位領(lǐng)域，具體涉及一種基于高精地圖的slam快速初始定位方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、為了激光定位時(shí)延更小，目前激光slam定位在量產(chǎn)中的應(yīng)用常常是先有激光點(diǎn)云特征圖，之后通過(guò)實(shí)時(shí)的激光特征匹配點(diǎn)云特征圖來(lái)進(jìn)行定位。但由于激光slam定位主要通過(guò)固定初始位置來(lái)進(jìn)行初始化，通過(guò)讀取固定的幾個(gè)初始化點(diǎn)進(jìn)行初始化，該定位方法強(qiáng)依賴(lài)于初始點(diǎn)，無(wú)法做到任意位置進(jìn)行初始化。而隨著范圍的增加，激光點(diǎn)云特征地圖會(huì)變得很大，對(duì)于大范圍點(diǎn)云特征地圖而言，搜索時(shí)間長(zhǎng)，匹配精度低。

2、如何保證在大場(chǎng)景中快速選擇對(duì)應(yīng)的激光特征點(diǎn)云進(jìn)行匹配是一大難點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種基于高精地圖的slam快速初始定位方法及系統(tǒng)，能夠在大范圍激光定位時(shí)，提高搜尋效率。

2、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為：一種基于高精地圖的slam快速初始定位方法，適用于搭載有組合導(dǎo)航、高精地圖系統(tǒng)和激光定位系統(tǒng)的移動(dòng)載體上，

3、獲取移動(dòng)載體當(dāng)前位置的位姿，計(jì)算當(dāng)前位置的特征值；所述特征值包括能夠反映當(dāng)前位置周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi)標(biāo)志物特征的參數(shù)；

4、通過(guò)所述當(dāng)前位置的位姿，提取當(dāng)前位置周邊一定范圍內(nèi)的所有特征編碼；所述的特征編碼為預(yù)存的，包含位姿信息、特征值，并與激光點(diǎn)云簇對(duì)應(yīng)；

5、遍歷所述所有特征編碼，尋找與所述當(dāng)前位置的特征值一致的特征編碼，從而定位到對(duì)應(yīng)的激光點(diǎn)云簇；

6、采用所述對(duì)應(yīng)的激光點(diǎn)云簇完成激光定位系統(tǒng)的初始化。

7、按上述方案，所述特征編碼通過(guò)以下方式得到：在建立激光點(diǎn)云特征地圖時(shí)，在初始時(shí)刻記錄組合導(dǎo)航獲得的移動(dòng)載體的初始位姿，將建立的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)通過(guò)所述初始位姿轉(zhuǎn)換到全局坐標(biāo)系下；在建立激光點(diǎn)云特征地圖的過(guò)程中，不斷通過(guò)組合導(dǎo)航訂閱高精地圖系統(tǒng)，獲取當(dāng)前位置周邊一定范圍內(nèi)的環(huán)境特征；提取所述環(huán)境特征中的特征值，與當(dāng)前位置的位姿構(gòu)成特征編碼，對(duì)應(yīng)于以所述當(dāng)前位置為中心的激光點(diǎn)云簇。

8、按上述方案，所述的特征編碼為：當(dāng)前位置的坐標(biāo)、姿態(tài)角和特征值以一定順序進(jìn)行的組合。

9、按上述方案，所述的環(huán)境特征包括車(chē)道線和標(biāo)識(shí)牌的語(yǔ)義信息。

10、按上述方案，所述的特征值包括車(chē)道線的總數(shù)、車(chē)道線顏色均值、車(chē)道線類(lèi)型均值、標(biāo)識(shí)牌總數(shù)和標(biāo)識(shí)牌類(lèi)型均值。

11、按上述方案，所述當(dāng)前位置的特征值，通過(guò)高精地圖系統(tǒng)計(jì)算得到。

12、按上述方案，所述的當(dāng)前位置周邊一定范圍，為當(dāng)前位置周?chē)?-20m范圍內(nèi)。

13、按上述方案，所述的移動(dòng)載體為車(chē)輛。

14、作為本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明還提供一種基于高精地圖的slam快速初始定位系統(tǒng)，包括：

15、當(dāng)前位置特征值計(jì)算模塊，用于從搭載在移動(dòng)載體的組合導(dǎo)航中獲取當(dāng)前位置的位姿，計(jì)算當(dāng)前位置的特征值；所述特征值包括能夠反映當(dāng)前位置周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi)標(biāo)志物特征的參數(shù)；

16、特征編碼提取模塊，用于通過(guò)所述當(dāng)前位置的位姿，提取當(dāng)前位置周邊一定范圍內(nèi)的所有特征編碼；所述的特征編碼為預(yù)存的，包含位姿信息、特征值，并與激光點(diǎn)云簇對(duì)應(yīng)；

17、激光點(diǎn)云定位模塊，用于遍歷所述所有特征編碼，尋找與所述當(dāng)前位置的特征值一致的特征編碼，從而定位到對(duì)應(yīng)的激光點(diǎn)云簇；

18、初始化定位模塊，用于采用所述對(duì)應(yīng)的激光點(diǎn)云簇完成激光定位系統(tǒng)的初始化。

19、作為本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的基于高精地圖的slam快速初始定位方法。

20、本發(fā)明的有益效果為：通過(guò)在已有的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)中，結(jié)合高精地圖的特征值完成特征編碼，當(dāng)再進(jìn)行初始定位時(shí)，即可基于所述特征編碼進(jìn)行快速校驗(yàn)，確定初始位置；采用本方法，在大范圍激光定位時(shí)，無(wú)需大范圍的搜索，僅需要對(duì)當(dāng)前位置周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi)的特征編碼校驗(yàn)即可，進(jìn)而提高搜尋效率。

技術(shù)特征：

1.一種基于高精地圖的slam快速初始定位方法，適用于搭載有高精地圖系統(tǒng)和激光定位系統(tǒng)的移動(dòng)載體上，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高精地圖的slam快速初始定位方法，其特征在于：所述特征編碼通過(guò)以下方式得到：在建立激光點(diǎn)云特征地圖時(shí)，在初始時(shí)刻記錄組合導(dǎo)航獲得的移動(dòng)載體的初始位姿，將建立的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)通過(guò)所述初始位姿轉(zhuǎn)換到全局坐標(biāo)系下；在建立激光點(diǎn)云特征地圖的過(guò)程中，不斷通過(guò)組合導(dǎo)航訂閱高精地圖系統(tǒng)，獲取當(dāng)前位置周邊一定范圍內(nèi)的環(huán)境特征；提取所述環(huán)境特征中的特征值，與當(dāng)前位置的位姿構(gòu)成特征編碼，對(duì)應(yīng)于以所述當(dāng)前位置為中心的激光點(diǎn)云簇。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于高精地圖的slam快速初始定位方法，其特征在于：所述的特征編碼為：當(dāng)前位置的坐標(biāo)、姿態(tài)角和特征值以一定順序進(jìn)行的組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于高精地圖的slam快速初始定位方法，其特征在于：所述的環(huán)境特征包括車(chē)道線和標(biāo)識(shí)牌的語(yǔ)義信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于高精地圖的slam快速初始定位方法，其特征在于：所述的特征值包括車(chē)道線的總數(shù)、車(chē)道線顏色均值、車(chē)道線類(lèi)型均值、標(biāo)識(shí)牌總數(shù)和標(biāo)識(shí)牌類(lèi)型均值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高精地圖的slam快速初始定位方法，其特征在于：所述當(dāng)前位置的特征值，通過(guò)高精地圖系統(tǒng)計(jì)算得到。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高精地圖的slam快速初始定位方法，其特征在于：所述的當(dāng)前位置周邊一定范圍，為當(dāng)前位置周?chē)?-20m范圍內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高精地圖的slam快速初始定位方法，其特征在于：所述的移動(dòng)載體為車(chē)輛。

9.一種基于高精地圖的slam快速初始定位系統(tǒng)，其特征在于：包括：

10.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于：所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的基于高精地圖的slam快速初始定位方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種基于高精地圖的SLAM快速初始定位方法及系統(tǒng)，其中，所述方法包括：獲取移動(dòng)載體當(dāng)前位置的位姿，計(jì)算當(dāng)前位置的特征值；所述特征值包括能夠反映當(dāng)前位置周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi)標(biāo)志物特征的參數(shù)；通過(guò)所述當(dāng)前位置的位姿，提取當(dāng)前位置周邊一定范圍內(nèi)的所有特征編碼；所述的特征編碼為預(yù)存的，包含位姿信息、特征值，并與激光點(diǎn)云簇對(duì)應(yīng)；遍歷所述所有特征編碼，尋找與所述當(dāng)前位置的特征值一致的特征編碼，從而定位到對(duì)應(yīng)的激光點(diǎn)云簇；采用所述對(duì)應(yīng)的激光點(diǎn)云簇完成激光定位系統(tǒng)的初始化。采用本方法，在大范圍激光定位時(shí)，無(wú)需大范圍的搜索，提高搜尋效率。

技術(shù)研發(fā)人員：翁明,李乂,吳先鋒,別韋葦,舒麗
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東風(fēng)汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19