占据概率栅格地图更新方法、装置、设备和介质与流程

本公开涉及占据概率栅格地图，尤其涉及一种占据概率栅格地图更新方法、装置、设备和介质。

背景技术：

1、占据概率栅格地图是人工智能领域(例如自动驾驶车辆、机器人等)常用的地图，其由一定精度的栅格组成，在基于占据概率栅格地图进行路径规划时，根据激光雷达回传的环境信息，估计占据概率栅格地图中的每个栅格被占据的概率，为路径规划提供依据。

2、占据概率栅格地图中栅格的状态有两种，一种是被占据，另一种是空闲，其中，被占据的栅格表示该栅格代表的位置处有障碍物，此种栅格也称为hit栅格，空闲的栅格表示该栅格单元代表的位置处没有障碍物，此种栅格也称为miss栅格。

3、传统的占据概率栅格地图更新方法主要是根据激光雷达反馈的激光点云数据来确定待更新占据概率栅格地图中各栅格中是否包含障碍物，若栅格被点云击中，则表示该栅格发生了一次hit事件，增加该栅格被占据的概率，若栅格被点云的激光线束穿过，则表示该栅格发生了一次miss事件，减少该栅格被占据的概率。但是在现有技术中，通常是直接将当前帧点云结合当前定位位姿插入到使用的占据概率栅格地图中；然后，使用光线投射算法基于点云中的每一个点计算hit事件和miss事件，以获取hit栅格和miss栅格；最后，使用二值贝叶斯滤波器来对hit栅格和miss栅格进行更新。但现有技术未考虑到一些非理想情况：第一，在现有技术中，将当前帧点云插入到占据概率栅格地图时所使用的定位位姿可能存在计算误差，使用有误差的位姿会导致在通过光线投射算法基于每一个点获取的hit栅格和miss栅格出现误差，导致更新后地图的准确性下降。第二，在现有技术中，当前帧点云中只有在采集边界之内的点被用于更新地图，而在采集边界之外的点则未被利用，如此，当待更新的占据概率栅格地图中存在一些障碍物栅格，而更新地图时只有超过采集边界的点所对应的的激光射线才穿过该障碍物栅格时，仅利用采集边界之内的点无法更新该障碍物栅格，导致更新后地图的准确性下降，具体的，例如前一帧的采集边界内某个栅格存在障碍物，下一帧该栅格不存在障碍物，需要在下一帧更新该栅格，现有技术中将采集边界外的点直接删除，并未参与到地图更新。第三，在现有技术中，当激光射线与地面入射角过大(接近90°)时，容易把地面栅格误杀(即将地面栅格确定为miss栅格)，导致地面被削薄、挖空，导致更新后地图的准确性下降。第四，在现有技术中，在占据概率栅格地图更新时，动态障碍物因为也被激光射线击中，也会增加对应hit栅格的概率值，在地图中形成一条拖影、鬼影，动态障碍物被添加到占据概率栅格地图上，导致更新后地图的准确性下降。第五，在现有技术中，需要使用完整光线投射算法对每一个点计算hit事件和miss事件来获取待更新的hit栅格和miss栅格，而由于激光雷达射线是辐射状，在靠近激光雷达原点处的栅格被穿过的次数较多，对应的miss事件较多，即miss栅格中的miss事件较多，且针对每条射线均需要遍历这条射线上经过的所有miss栅格，导致计算量较大，地图更新费时，效率降低。

4、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种占据概率栅格地图更新方法、装置、设备和介质，提高了占据概率栅格地图的更新精度。

2、第一方面，本公开实施例提供了一种占据概率栅格地图更新方法，该方法包括：

3、获取单帧点云数据关联的hit点和边界miss点；

4、利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果；

5、根据所述统计结果对待更新的占据概率栅格子图进行更新，其中，所述计数栅格子图的坐标系与所述占据概率栅格子图的坐标系重合，所述统计结果包括计数栅格子图中各栅格的类型以及各栅格发生hit事件或miss事件的次数，栅格的类型包括hit栅格和miss栅格。

6、第二方面，本公开实施例还提供了一种占据概率栅格地图更新装置，该装置包括：

7、获取模块，用于获取单帧点云数据关联的hit点和边界miss点；

8、统计模块，用于利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果；

9、更新模块，用于根据所述统计结果对待更新的占据概率栅格子图进行更新，其中，所述计数栅格子图的坐标系与所述占据概率栅格子图的坐标系重合，所述统计结果包括计数栅格子图中各栅格的类型以及各栅格发生hit事件或miss事件的次数，栅格的类型包括hit栅格和miss栅格。

10、第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的占据概率栅格地图更新方法。

11、第四方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的占据概率栅格地图更新方法。

12、本公开实施例提供的一种占据概率栅格地图更新方法，通过获取单帧点云数据关联的hit点和边界miss点；利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果；根据所述统计结果对待更新的占据概率栅格子图进行更新的技术手段，提高了待更新的占据概率栅格子图的更新准确性。

技术特征：

1.一种占据概率栅格地图更新方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取单帧点云数据关联的hit点和边界miss点，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述hit点在待更新栅格子图的坐标系下的位姿利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于第一策略更新所述miss栅格对应的计数值，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当当前遍历的miss栅格对应的计数值更新之后，所述基于所述hit点在待更新栅格子图的坐标系下的位姿利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果，还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述统计结果对所述占据概率栅格子图进行更新，包括：

8.一种占据概率栅格地图更新装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本公开实施例公开了一种占据概率栅格地图更新方法、装置、设备和介质，该方法包括：获取单帧点云数据关联的hit点和边界miss点；利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果；根据所述统计结果对待更新的占据概率栅格子图进行更新，其中，所述计数栅格子图的坐标系与所述占据概率栅格子图的坐标系重合，所述统计结果包括计数栅格子图中各栅格的类型以及各栅格发生hit事件或miss事件的次数，栅格的类型包括hit栅格和miss栅格。本公开提高了占据概率栅格地图的更新准确性。

技术研发人员：林鑫,冯景怡,张丹
受保护的技术使用者：驭势科技（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15