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摘要:本发明提供一种以世界为中心的定位与全局地图优化方法、装置及设备,该方法包括:获取当前全局地图以及第一帧激光雷达数据与第二帧激光雷达数据对应时间段内的惯性测量装置IMU数据,第一帧激光雷达数据与第二帧激光雷达数据为相邻帧数据;根据IMU数据确定电子设备在世界坐标系下第二帧激光雷达数据对应的初始状态估计值;根据初始状态估计值确定世界坐标系下最终状态估计误差对应的等价先验分布,并根据第二激光雷达数据对应的第一特征点确定世界坐标系下的测量残差约束;根据等价先验分布及测量残差约束确定电子设备对应的当前位姿,并更新当前全局地图,得到目标全局地图。该方法可准确获得电子设备所在当前环境中的位姿及目标全局地图。
主权项:1.一种以世界为中心的定位与全局地图优化方法,其特征在于,包括:获取当前全局地图以及第一帧激光雷达数据与第二帧激光雷达数据对应时间段内的惯性测量装置IMU数据,所述第一帧激光雷达数据与所述第二帧激光雷达数据为相邻帧数据;根据所述IMU数据,确定电子设备在世界坐标系下所述第二帧激光雷达数据对应的初始状态估计值;根据所述初始状态估计值,确定所述世界坐标系下最终状态估计误差对应的等价先验分布,并根据所述第二帧激光雷达数据对应的第一特征点,确定所述世界坐标系下所述第二帧激光雷达数据对应的测量残差约束;根据所述等价先验分布及所述测量残差约束,确定所述电子设备对应的当前位姿,并更新所述当前全局地图,得到目标全局地图;所述根据所述等价先验分布及所述测量残差约束,确定所述电子设备对应的当前位姿,并更新所述当前全局地图,得到目标全局地图,包括:根据所述等价先验分布及所述测量残差约束,确定所述第二帧激光雷达数据对应的目标系统状态更新组;利用所述目标系统状态更新组,确定所述电子设备对应的当前位姿,并更新所述当前全局地图在世界坐标系下的坐标,得到目标全局地图;所述目标系统状态更新组为: 表示新的状态估计误差;表示定义在李群上的减法;表示定义在李群上的加法;表示新的状态估计,即电子设备对应的当前位姿;表示新的协方差;表示雅可比矩阵组;表示关于第二特征点的协方差;K=HTR-1H+P-1-1HTR-1,表示卡尔曼增益矩阵;表示测量残差约束组;I表示单位矩阵;在确定目标系统状态更新组迭代收敛的情况下,可以得到新的状态估计及新的协方差基于新的状态估计及新的协方差确定电子设备对应的当前位姿,并更新当前全局地图在世界坐标系w下的所有坐标,得到目标全局地图;第一特征点为三维点云数据,且第一特征点包括线特征和面特征;最终状态估计误差对应的等价先验分布表示为: 表示雅可比矩阵Jk+1对应的逆矩阵,表示雅可比矩阵Jk+1对应的逆转置矩阵,表示最终状态估计误差,表示高斯分布,表示估计系统状态对应的协方差。
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百度查询: 中国科学院自动化研究所 以世界为中心的定位与全局地图优化方法、装置及设备
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