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专利号: 2021105880563
申请人: 湖北亿咖通科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高精度地图构建方法,其特征在于,所述方法包括:获取采集轨迹的节点数据,并获取采集车辆沿采集轨迹行驶过程中拍摄的探测图片,所述节点数据包括:各节点的时间戳、各节点的激光点云数据、各节点的位姿数据;

基于各节点的位姿数据,将各节点的激光点云数据转换至参考坐标系,得到参考坐标系下的拼接点云;

对所述拼接点云进行分割聚类处理,得到处于地面位置的地面点云簇和处于空中位置的空中点云簇;

针对所述采集轨迹,每隔预设距离间隔确定一目标轨迹节点,基于所述目标轨迹节点的时间戳,从所述探测图片中选取与该时间戳邻近的目标探测图片,并基于所述目标探测图片的时间戳对节点的位姿数据进行插值运算,得到拍摄所述目标探测图片时车辆位姿;

对每一目标探测图片进行空中要素检测和地面要素分割,分别得到空中要素的检测框、空中要素的语义信息,以及地面要素的分割框、地面要素的语义信息;其中,每个空中要素对应一个空中物体;每个地面要素对应一个地面物体;

针对每一目标探测图片,根据拍摄该目标探测图片时车辆位姿、车载相机标定参数,将所述空中点云簇投影至相机平面,匹配所述空中点云簇在相机平面的投影区域和所述空中要素的检测框,基于匹配结果确定各空中点云簇与各空中要素的对应关系;

针对每一目标探测图片,根据拍摄该目标探测图片时车辆位姿、车载相机标定参数、以及基于所述地面点云簇确定的三维平面约束方程,将所述地面要素的分割框投影至参考坐标系,得到与各地面要素对应的参考坐标系下的三维轮廓;

基于所述空中点云簇绘制高精度地图中的空中要素,并基于所绘制的各个空中要素的语义信息,为所绘制的各个空中要素标注语义信息;基于各地面要素对应的三维轮廓绘制所述高精度地图中的地面要素,并基于所绘制的各个地面要素的语义信息,为所绘制的各个地面要素标注语义信息。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取采集轨迹的节点数据的步骤,包括:

获取初始轨迹的节点数据,节点数据包括:初始轨迹中各节点的时间戳、各节点的激光点云数据、各节点的位姿数据;

对所述初始轨迹进行位姿优化,将优化后的初始轨迹确定为所述采集轨迹。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于各节点的位姿数据,将各节点的激光点云数据转换至参考坐标系,得到参考坐标系下的拼接点云的步骤,包括:针对每一节点,基于激光雷达的标定参数将该节点的激光点云数据转换至车辆坐标系;

根据该节点的位姿数据将车辆坐标系下的激光点云数据转换至参考坐标系;

将各节点的已转换至参考坐标系的激光点云数据组合,得到参考坐标系下的拼接点云。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述针对每一目标探测图片,根据拍摄该目标探测图片时车辆位姿、车载相机标定参数,将所述空中点云簇投影至相机平面,匹配所述空中点云簇在相机平面的投影区域和所述空中要素的检测框,基于匹配结果确定各空中点云簇与各空中要素的对应关系的步骤,包括:针对每一目标探测图片,根据拍摄该目标探测图片时车辆位姿、车载相机标定参数,将所述空中点云簇投影至相机平面,得到各空中点云簇在目标探测图片中的外接矩形框;

计算各空中点云簇在目标探测图片中的外接矩形框与各所述空中要素的检测框的交并比;

根据所述交并比确定各空中点云簇在目标探测图片中的外接矩形框与各所述空中要素的检测框是否匹配;

针对每个空中点云簇,若该空中点云簇在目标探测图片中的外接矩形框与任一空中要素的检测框相匹配,则确定该空中点云簇与该空中要素的对应关系。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述针对每一目标探测图片,根据拍摄该目标探测图片时车辆位姿、车载相机标定参数、以及基于所述地面点云簇确定的三维平面约束方程,将所述地面要素的分割框投影至参考坐标系,得到与各地面要素对应的参考坐标系下的三维轮廓的步骤,包括:

针对每一目标探测图片,根据拍摄该目标探测图片时车辆位姿和车载相机标定参数,将所述地面点云簇投影至相机平面,得到相机平面内的多个投影点;

根据各所述投影点的相机平面坐标,以及相机平面坐标范围,筛选出所述地面点云簇中的目标地面点;根据所述目标地面点在参考坐标系下的位置坐标,拟合三维平面约束方程;

基于拍摄该目标探测图片时车辆位姿、车载相机的标定参数、以及所述三维平面约束方程,将所述地面要素的分割框投影至参考坐标系,得到与各地面要素对应的参考坐标系下的三维轮廓。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述空中点云簇绘制高精度地图中的空中要素,并基于所绘制的各个空中要素的语义信息,为所绘制的各个空中要素标注语义信息,包括:

获取与同一空中点云簇相对应的多个候选空中要素,其中,所述多个候选空中要素是基于不同目标探测图片得到的;

针对每一空中点云簇,从该空中点云簇对应的多个候选空中要素中选取语义信息的完整度最高的候选空中要素,作为该空中点云簇对应的目标空中要素;

基于每个空中点云簇,在高精度地图中绘制对应的各个目标空中要素,并将各个目标空中要素的语义信息,作为所绘制的各个目标空中要素的标注信息。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于各地面要素对应的三维轮廓绘制所述高精度地图中的地面要素,并基于所绘制的各个地面要素的语义信息,为所绘制的各个地面要素标注语义信息的步骤,包括:获取与同一地面要素相对应的多个候选三维轮廓,其中,所述多个候选三维轮廓是基于不同目标探测图片得到的;

针对每一地面要素,从该地面要素对应的多个候选三维轮廓中选取覆盖其他候选三维轮廓的三维轮廓,作为该地面要素对应的目标三维轮廓;

基于各个地面要素对应的目标三维轮廓,在所述高精度地图中绘制对应的各个地面要素,并将各个地面要素的语义信息作为所绘制的各个地面要素的标注信息。

8.一种高精度地图构建装置,其特征在于,所述装置包括:获取模块,用于获取采集轨迹的节点数据,并获取采集车辆沿采集轨迹行驶过程中拍摄的探测图片,所述节点数据包括:各节点的时间戳、各节点的激光点云数据、各节点的位姿数据;

拼接模块,用于基于各节点的位姿数据,将各节点的激光点云数据转换至参考坐标系,得到参考坐标系下的拼接点云;

分割聚类模块,用于对所述拼接点云进行分割聚类处理,得到处于地面位置的地面点云簇和处于空中位置的空中点云簇;

目标探测图片确定模块,用于针对所述采集轨迹,每隔预设距离间隔确定一目标轨迹节点,基于所述目标轨迹节点的时间戳,从所述探测图片中选取与该时间戳邻近的目标探测图片,并基于所述目标探测图片的时间戳对节点的位姿数据进行插值运算,得到拍摄所述目标探测图片时车辆位姿;

检测分割模块,用于对每一目标探测图片进行空中要素检测和地面要素分割,分别得到空中要素的检测框、空中要素的语义信息,以及地面要素的分割框、地面要素的语义信息;其中,每个空中要素对应一个空中物体;每个地面要素对应一个地面物体;

第一投影模块,用于针对每一目标探测图片,根据拍摄该目标探测图片时车辆位姿、车载相机标定参数,将所述空中点云簇投影至相机平面,匹配所述空中点云簇在相机平面的投影区域和所述空中要素的检测框,基于匹配结果确定各空中点云簇与各空中要素的对应关系;

第二投影模块,用于针对每一目标探测图片,根据拍摄该目标探测图片时车辆位姿、车载相机标定参数、以及基于所述地面点云簇确定的三维平面约束方程,将所述地面要素的分割框投影至参考坐标系,得到与各地面要素对应的参考坐标系下的三维轮廓;

绘制模块,用于基于所述空中点云簇绘制高精度地图中的空中要素,并基于所绘制的各个空中要素的语义信息,为所绘制的各个空中要素标注语义信息;基于各地面要素对应的三维轮廓绘制所述高精度地图中的地面要素,并基于所绘制的各个地面要素的语义信息,为所绘制的各个地面要素标注语义信息。

9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;

存储器,用于存放计算机程序;

处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求1‑7任一所述的方法步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1‑7任一所述的方法步骤。