基于点云匹配的位姿计算方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

文档序号:21838206发布日期:2020-08-14 16:15阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于点云匹配的位姿计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

获取探测设备检测目标物的当前帧点云;

将当前帧点云设置为参考帧;

再次获取探测设备检测的新帧点云;

计算由当前帧点云变换至新帧点云的变换矩阵;

根据变换矩阵的计算结果,更新参考帧,以计算目标物的下一个位姿。

2.根据权利要求1所述的基于点云匹配的位姿计算方法,其特征在于,所述步骤“计算由当前帧点云变换至新帧点云的变换矩阵”中计算变换矩阵的算法包括:icp算法和ndt算法。

3.根据权利要求2所述的基于点云匹配的位姿计算方法,其特征在于,所述所述ipc算法包括以下步骤:

点云预处理,以便滤波和清理数据;

进行点云配准,求解变换矩阵以寻找最近点;

加权处理,所述加权处理用于调整对应点的权重;

剔除不合理的配准点云,以降低噪声影响;

计算loss函数,根据loss函数获得最优变化矩阵。

4.根据权利要求2所述的基于点云匹配的位姿计算方法,其特征在于,所述ndt算法包括以下步骤:

将扫描占用的空间细分为单元网格,基于单元网格内的点云分布计算每个单元的pdf;

根据每个单元的pdf扫描的点云的每个点进行转移矩阵变换;

根据矩阵变换结果,计算响应的概率分布函数;

根据概率分布函数,获得最优变换矩阵。

5.一种基于点云匹配的位姿计算的装置,其特征在于,包括:

当前帧点云获取单元,用于获取探测设备检测目标物的当前帧点云;

参考帧设置单元,用于将当前帧点云设置为参考帧;

新帧点云获取单元,用于再次获取探测设备检测的新帧点云;

变换矩阵计算单元,用于计算由当前帧点云变换至新帧点云的变换矩阵;

位姿计算单元,用于根据变换矩阵的计算结果,更新参考帧,以计算目标物的下一个位姿。

6.根据权利要求5所述的基于点云匹配的位姿计算的装置,其特征在于,所述变换矩阵计算单元运算并执行icp算法或ndt算法。

7.根据权利要求5所述的基于点云匹配的位姿计算的装置,其特征在于,所述变换矩阵计算单元包括:

预处理单元,用于点云预处理,以便滤波和清理数据;

点云配准单元,用于进行点云配准,求解变换矩阵以寻找最近点;

加权单元,用于加权处理,所述加权处理用于调整对应点的权重;

剔除单元,用于剔除不合理的配准点云,以降低噪声影响;

函数计算单元,用于计算loss函数,根据loss函数获得最优变化矩阵。

8.根据权利要求5所述的基于点云匹配的位姿计算的装置,其特征在于,所述变换矩阵计算单元包括:

pdf计算单元,用于将扫描占用的空间细分为单元网格,基于单元网格内的点云分布计算每个单元的pdf;

转移矩阵变换单元,用于根据每个单元的pdf扫描的点云的每个点进行转移矩阵变换;

分布函数计算单元,用于根据矩阵变换结果,计算响应的概率分布函数;

最优矩阵计算单元,用于根据概率分布函数,获得最优变换矩阵。

9.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括存储器及处理器,所述存储器上存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-4中任一项所述基于点云匹配的位姿计算方法。

10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述程序指令当被处理器执行时可实现如权利要求1-4中任一项所述基于点云匹配的位姿计算方法。


技术总结
本发明公开了一种基于点云匹配的位姿计算方法、装置、计算机设备及存储介质,方法包括以下步骤:获取探测设备检测目标物的当前帧点云;将当前帧点云设置为参考帧;再次获取探测设备检测的新帧点云;计算由当前帧点云变换至新帧点云的变换矩阵;根据变换矩阵的计算结果,更新参考帧,以计算目标物的下一个位姿。与现有技术相比,本发明的实施例提供了一种基于点云匹配的位姿计算、装置、计算机设备及存储介质,其通过ICP或NDT算法获得前后位姿的最优变换矩阵,从而实现目标物在隧道中等的准确定位问题。

技术研发人员:莫松文;高国清;任仲超;凌云志;王远
受保护的技术使用者:深圳南方德尔汽车电子有限公司
技术研发日:2020.04.27
技术公布日:2020.08.14
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