CN114627253B 地图构建方法、装置与设备 （深圳市正浩创新科技股份有限公司）

司道展城社区福园一路润恒工业厂区1#本申请提供一种地图构建方法、装置与设先获取自移动设备移动过程中的初始位姿和视用局部误差方程对目标关键帧进行局部非线性误差方程对目标特征地图层中的位姿进行全局2采用所述局部误差方程对所述目标关键帧进行局部非线性优化，将每个所述目标关键帧优化后的位姿，加入至初始视觉图像对应根据所述全局误差方程对所述目标特征地图层中的位姿进行全局非线性优根据所述初始位姿获取所述自移动设备在所述目标关键帧的根据所述预测位姿和所述视觉图像特征点确定重投影根据所述自移动设备的实时位置信息确定实时动态测量根据所述视觉图像特征点和所述实时位置信息确定边根据所述位姿测量误差因子、所述重投影误差因子、所述实时动态根据每个所述目标关键帧所对应的位姿，以及每个所述目标关键帧所对应的位姿的根据每个所述目标关键帧所对应的位姿的逆以及每个所述目标关键帧各自对应的闭根据每个所述目标关键帧所对应的位姿的逆，以及每个所述目标根据所述相对位姿约束因子、所述闭环检测位姿约束因子以及所根据所述预测位姿确定所述目标关键帧的视觉图像特征点在特征地根据所述视觉图像特征点在所述特征地图层中的坐标，确定所述视根据所述匹配特征点和所述视觉图像特征点确定重投影3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于界层中的至少一个，所述目标轨迹层用于确定所述自移动设备移动过程中的作业轨迹范3将每个所述目标关键帧优化后的位姿加入至所述初始轨迹层，以得到所述目标轨迹获取所述彩色图像中的边界信息，以及从所述彩色图像对应的深根据所述边界信息以及所述边界信息所对应的深度值，根据获取到的所述自移动设备移动过程中的位姿，以及所述边界6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于控制自移动设备从初始位置沿预设方向移动预设将所述自移动设备停止时的翻滚角、俯仰角和位置信息作为所将所述初始位姿变换到所述自移动设备停止后采集到的初始视觉图像中的特征点所处理器执行时实现如权利要求1-6任一项4[0013]作为本申请实施例一种可选的实施方式，所述根据所述初始位姿和所述视觉图5[0021]根据所述预测位姿确定所述目标关键帧的视觉图像特征点在所述特征地图层中[0027]根据每个所述目标关键帧所对应的位姿的逆以及每个所述目标关键帧各自对应层中的至少一个，所述目标轨迹层用于确定所述自移动设备移动过程中的作业轨迹范围，所述边界层用于区分作业范围和非作业范围以及用于在所述作业范围内为所述自移动设[0031]作为本申请实施例一种可选的实施方式，所述全局地图所述边界信息用于确定所述作业范围和非作6[0040]将所述初始位姿变换到所述自移动设备停止后采集到的初始视觉图像中的特征程序被处理器执行时实现上述第一方面或第一方面的任一实施7采用该地图构建方法构建地图。本实施例后续以地图构建方法应用于机器人为例进行描8[0077]自移动设备可以将第一帧视觉图像以及一个或多个目标视觉图像作为目标关键[0084]目标关键帧可以是相机采集的视觉图像中的第一帧视觉图像以及与前一帧视觉[0085]具体地，自移动设备可以对采集到的每一帧视觉图像对应的轮速计数据和IMU数自移动设备在世界坐标系下的旋转姿态参数，qbo表示IMU坐标系到轮速计坐标系的旋转外oi表示第i个目标关键帧轮速计的速度，Δt表示第i个目标关键帧与第j个目标关键帧9下的旋转姿态参数，表示第i个目标关键帧到第j个目标关键帧IMU平移的预积分结个目标关键帧到第j个目标关键帧IMU旋转的预积分结果，bf表示第j个目标关键帧IMU陀[0092]自移动设备在对轮速计采集的数据和IMU采集的数据进行预积分后，可以分别根示滑动窗口中的优化变化量，qwbr表示自移动设备在第i个目标关键帧在世界坐标系下的坐标系下的旋转姿态参数，by表示第i个目标关键帧和第j个目bg分别表示IMU的平[0100]图3为本申请实施例提供的重投影误差因子确定过程的流觉图像对应的轮速计的预测结果和惯性传感器的预测结果，确定该视觉图像的预测位姿，根据预测位姿确定视觉图像特征点A在特征地[0105]具体地，自移动设备可以根据视觉图像中的视觉图像特征点A在特征地图层中的坐标，在特征地图层中找到与视觉图像特征点A代表同一实际位置且对应的像素值相同的[0107]具体地，自移动设备可以根据预测位姿确定目标特征点A[0114]自移动设备可以根据RTK采集的自身当前的位置信息和当前视觉图像中自移动设y1)表示RTK采集的自移动设备在RTK基站坐标22)表示当前视觉图像中自移动设备的坐标，θ1表示RTK流动站([0118]为了使建立出的地图无方向上的角度漂移，可以使用单天线RTK来采集自移动设通过帧间差分的方式计算出RTK流动站当前的航向[0123]自移动设备可以根据视觉图像特征点和自移动设备自身的实时位置信息确定边pp设备的实时位置信息，s表示边缘化对应的一个视觉图像特征点的状态量即表示滑动窗口RTKiRTKi)表示相机采集第i个目标关键帧时RTK采集的自移动设备的坐标。close表示闭环检测到的位置。[0141]其中，s表示滑动窗口中的优化变化量也可以表示为滑动窗口目标关键帧优化后IMU坐标系到轮速计坐标系的平移外参，qbo表示IMU坐标系到轮速计坐标系的旋转外参,xk表示第k个目标关键帧中可以优化的状态变量，pwbx表示第k个目标关键帧自移动设备的键帧优化后的位姿以及每个目标关键帧优化后[0156]自移动设备可以根据当前目标关键帧中的特征点和局部地图中的特征点利用pnp[0157]自移动设备可以根据位姿图中每个目标关键帧所对应的优化后的位姿的逆以及位姿图中每个目标关键帧各自对应的RTK采集的位置信息，确定实时动态测量位置约束因[0175]图5为本申请实施例提供的地图构建方法构建的全局地图业范围和非作业范围以及用于在作业范围内为自移动设备规划作业背景的交界上的点的集合，自移动设备可以从RGB图像对应的深度图像中确定上述各个点个点在自移动设备的相机坐标系(即第一坐标系相似、实时动态测量仪信号差和轮子打滑等环境使部分传感器获取的数据较差的场景下，[0219]根据所述预测位姿确定所述目标关键帧的视觉图像特征点在所述特征地图层中[0225]根据每个所述目标关键帧所对应的位姿的逆以及每个所述目标关键帧各自对应于区分作业范围和非作业范围以及用于在所述作业范围内为所述自移动设备规划所述作[0239]将所述初始位姿变换到所述自移动设备停止后采集到的初始视觉图像中的特征[0240]根据所述初始视觉图像中的特征点在所述第二坐标系下的坐标，得到特征地图[0243]本实施例提供的电子设备可以执行上述方法实施例，其实现原理与技术效果类存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如软盘、硬盘或磁号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤，已经命名或者编号的流程步骤可实施例”等意味着在本申