CN114255275B 一种构建地图的方法及计算设备 （深圳引望智能技术有限公司）

道万科城社区华为公司华为总部办公本申请实施例公开了一种构建地图的方法地图，另一种是根据每帧激光点云构建子地图(由每帧激光点云对应的占据栅格子地图拼接得之后通过在主地图上建立OGM的索引，构建主地图和OGM的复合激光地图，该复合激光地图存储2基于激光点云数据，提取目标特征，所述目标特征为从所述激构建拟合所述目标特征的函数，并得到所述函数的在所述主地图上建立所述占据栅格地图的索引，建立方式包的占据栅格子地图的中心位置转换为在通用横墨卡托格网系统(UTM)坐标系下的坐标值，并在所述主地图上添加所述坐标值作为每帧激光点云对应的占据栅格子地图的索引标签，根据第一激光点云数据构建第一占据栅格子地图，所述第一激光将构建的第一占据栅格子地图的中心位置转换为在UTM坐标系在所述主地图上添加所述坐标值作为构建的第一占据栅格子得到所述函数中目标自变量的取值，所述目标自变量包括第一栅格中障碍物的高度和落入所述第一栅格中激落入所述第一栅格中激光点的反射强度的平均值所述障碍物的下边缘距离地面的第一高度和所述障碍物的上边缘距离地面的第二高线特征，所述线特征用于表示从所述激光点云数据提取的所述激光点位于同一直线3面特征，所述面特征用于表示从所述激光点云数据提取的所述激光点位于同一平面激光点云对应的占据栅格子地图的中心位置转换为在通用横墨卡托格网系统(UTM)坐标系根据第一激光点云数据构建第一占据栅格子地图，所述第一激光将构建的第一占据栅格子地图的中心位置转换为在通用横墨卡托格网系统(UTM)坐标在所述主地图上添加所述坐标值作为构建的第一占据栅格子得到所述函数中目标自变量的取值，所述目标自变量包括第一栅格中障碍物的高度和落入所述第一栅格中激落入所述第一栅格中激光点的反射强度的平均值15.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，当所述第一栅格中障碍物为悬空障碍所述障碍物的下边缘距离地面的第一高度和所述障碍物的上边缘距离地面的第二高线特征，所述线特征用于表示从所述激光点云数据提取的所述激光点位于同一直线4面特征，所述面特征用于表示从所述激光点云数据提取的所述激光点位于同一平面储有程序指令，当所述存储器存储的程序指令被所述处理器执行时实现权利要求1-8中任5[0003]通过激光传感器实现精确定位的前提是要先获得一张基于激光点云构建的地图[0004]然而上述两种方式都存在缺陷，第一种方式得到的激光地图所需的存储容量过以是处于标准位姿的激光传感器在不同地理位置处分别获取一帧激光点云，共得到n帧激提取，直至处理完所有的n帧激光点云，具体此处对计算设备处理激光点云的方式不做限6相同的目标特征合并为一个目标特征，假设从前一帧激光点云提取到10个目标特征中有2个目标特征是与从后一帧激光点云提取到的8个目标特征中的2个目标特征是同一个事物，在主地图上建立OGM的索引以组合得到复合占据栅格子地图尺寸)以及栅格分辨率后，计算设备将得到的激光坐标系中的每帧激光点再在主地图上添加每个原点坐标值作为每帧激光点云对应的占据栅格子地图[0012]在本申请上述实施方式中，阐述了如何将主地图与OGM建立联系的一种具体实现7落入该栅格的激光点的平均高度(即该栅格内障碍物的平均高度)和平均反射强度(即落入[0017]在第一方面的一种可能的设计中，计算设备可以将OGM中占据栅格障碍物的高度还可以将OGM中占据栅格障碍物的高度和落入该占据栅格中激光点的平均反射强度均可以[0019]在第一方面的一种可能的设计中，本申请实施例得到的OGM中每个被占据的栅格的OGM若有栅格被占据，就认为是完全占据。本申请实施例这样存储障碍物高度的好处在8算机执行上述第一方面或第一方面任意一种[0033]图6为本申请实施例提供的基于一帧激光点云提取目标特征并构建函数的一个示[0034]图7为本申请实施例提供的9帧激光点云对应构建的9张占据栅格子地图拼接为一9[0046](2)横墨卡托格网系统(univers[0047]UTM坐标是一种平面直角坐标，这种坐标格网系统及其所依据的投影已经广泛用每个被占据的栅格内存储有落入该栅格的激光点的平均高度(即该栅格内障碍物的平均高[0054]本申请实施例基于激光点云构建的地图可以应用于对各种智能行驶(如，无人驾请实施例中还将结合图4对自动驾驶车辆内部各个结构的具体功能进行介绍，请先参阅图可以将自动驾驶车辆100置为在没有和人[0066]行进系统102可包括为自动驾驶车辆100提供动力运动的可以为自动驾驶车辆100的其他系统提供能量。传动装置120可以将来自引擎118的机械动[0068]传感器系统104可包括感测关于自动驾驶车辆100周边的环境的信息的若干个传感器是属于传感器系统104中非常重要的一个用于基于惯性加速度来感知自动驾驶车辆100的位置和朝向变化。在一个实施例中，IMU124可以是加速度计和陀螺仪的组合。雷达126可利用无线电信号来感知自动驾驶车辆100[0070]控制系统106为控制自动驾驶车辆100及其组件的操作。控制系统106可包括各种例中可以为方向盘系统。油门134用于控制引擎118的操作速度并进而控制自动驾驶车辆可采取其他形式来减慢车轮121转速从而控制自动驾驶车辆100的速度。计算机视觉系统140可以操作来处理和分析由相机130捕捉的图像以便识别自动驾驶车辆100周边环境中的模块1422，横向规划模块1421和纵向规划模块1422分别用于结合来自障碍避免系统144、体，前述障碍体具体可以表现为实际障碍体和可能与自动驾驶车辆100发生碰撞的虚拟移扬声器152可向自动驾驶车辆100的用户输出音频。无线通信系统146可以直接地或者经由系统，例如，无线通信系统146可包括一个或多个专用短程通信(dedicatedshortrange[0074]自动驾驶车辆100的部分或所有功能受计算机系统112控制。计算机系统112可包括至少一个处理器113，处理器113执行存储在例如存储器114这样的非暂态计算机可读介质中的指令115。计算机系统112还可以是采用分布式方式控制自动驾驶车辆100的个体组处理器(centralprocessingunit，CPU)。可选地，处理器113可以是诸如专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，ASIC)或其它基于硬件的处理器的专用设驶车辆100内的处理器113上执行而其它则由远程处理器113执行，包括采取执行单一操纵统112可利用来自控制系统106的输入以便控制转向系统132来避免由传感器系统104和障[0080]可选地，自动驾驶车辆100或者与自动驾驶车辆100相关联的计算设备如图4的计识别的物体的行为。自动驾驶车辆100能够基于预测的所识别的物体的行为来调整它的速度。换句话说，自动驾驶车辆100能够基于所预测的物体的行为来确定车辆将需要调整到就是从一帧激光点云中提取出一些特别的激光点，提取的目标特征一般为线特征和面特[0088]针对每帧激光点云提取到对应的目标特征后，就可构建拟合每个目标特征的函[0089]这里需要注意的是，共提取到的这800个目标特征是已经经过筛选合并后的目标标特征合并为一个目标特征，假设从前一帧激光点云提取到10个目标特征中有2个目标特前得到的这帧激光点云提取目标特征(假设提取了3个目标特征)，再构建拟合该目标特征进行目标特征提取(假设共提取到筛选后的800个目标特征)，再构建拟合所有目标特征的出的两个目标特征为例进行示意(实际一帧激光点云可能可以提取出十几个目标特征，这标特征，如图6中加了限制条件的函数f和加了限制条件的函数g就刚好能够拟合提取到的于目标特征(该目标特征拟合的是函数g)平面角点等一些关键的激光点的坐标。具体此处件的坐标系可以采用通用横墨卡托格网系统(universaltransversemercatorgrid[0099]这里对如何根据每帧激光点云构建OGM进行详细介绍，计算设备针对每一帧获取建每个占据栅格子地图的过程如下：在设置好占据栅格子地图的长和宽(即设置占据栅格子地图尺寸)以及栅格分辨率后，计算设备将得到的激光坐标系中的每帧激光点云投影到构建的9张占据栅格子地图拼接为一张OGM，其中O1至O9分别为这9张占据栅格子地图的原(即该栅格内障碍物的平均高度)和平均反射强度(即落入该栅格内的激光点的反射强度的[0103]还需要说明的是，在本申请的一些实施方式中，构建的子地图可以是改善型的种占据类型，当OGM中某个被占据的栅格是完全占据，也就是该栅格的障碍物为一般障碍物高度就是障碍物的下边缘距离地面的第一高度和障碍物的上边缘距离地面的第二高度。碍物从地面一直延伸到障碍物顶部的高度值，R2为落入该栅格内的激光点平均反射强度；型的障碍物进行不同高度的存储，同时还存储有落入占据栅格的激光点的平均反射强度，度存储为整形数据，也可以将OGM中落入占据栅格中激光点的平均反射强度存储为整形数据，还可以将OGM中占据栅格障碍物的高度和落入该占据栅格中激光点的平均反射强度均原点坐标值作为每帧激光点云对应的占据栅格子地图[0110]在本申请上述实施方式中，计算设备对获取到的每帧激自动驾驶车辆上的IMU基于惯性加速度来感知自动驾驶车辆的位置和朝向变化等自动驾驶备1200可以包括：提取模块1201、第一构建模块1202、第二构建模块1203以及索引模块[0115]在本申请上述实施方式中，计算设备1200对获取到的激光点云都要进行两种操条件就构成主地图，另一种操作是通过第二构建模块1203根据每帧激光点云构建子地图，第一占据栅格子地图，该第一激光点云数据属于获取到的激光点云中的任意一帧或多帧；并将构建的第一激光点云数据对应的第一占据栅格子地图进行拼接，得到该占据栅格地据栅格子地图的过程如下：在设置好占据栅格子地图的长和宽(即设置占据栅格子地图尺寸)以及栅格分辨率后，计算设备1200将得到的激光坐标系中的每帧激光点云投影到对应建对应的占据栅格子地图，并将这些占据栅格子地图拼接成一张完整的OGM，具备可实现每个原点坐标值作为每帧激光点云对应的占据栅格子地[0119]在本申请上述实施方式中，阐述了如何将主地图与OGM建立联系的一种具体实现是说，本申请实施例得到的OGM中每个被占据的栅格(即第一栅格)内存储有落入该栅格的激光点的平均高度(即该栅格内障碍物的平均高度)和平均反射强度(即落入该栅格内的激格障碍物的高度和落入该占据栅格中激光点的平均反射强度均可以存储[0126]在一种可能的设计中，本申请实施例得到的OGM中每个被占据的栅格可以区分为的OGM若有栅格被占据，就认为是完全占据。本申请实施例这样存储障碍物高度的好处在备1300由一个或多个服务器实现，计算设备1300可因配置或性能不同而产生比较大的差个或一个以上)和存储器1332，一个或一个以上存储应用程序1342或数据1344的存储介质存储或持久存储。存储在存储介质1330的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标以设置为与存储介质1330通信，在计算设备1300上执行存储介质1330中的一系列指令操[0133]在本申请实施例中，上述图5对应的实施例中由计算设备所执行的步骤可以基于视频光盘(digitalvideodisc，DVD))、或者半导体介质(例如，固态硬盘(solidstate