一种定位建图的方法及系统

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所属分类:AGV专利检索
摘要

本申请的目的是提供一种定位建图的方法及系统,本申请通过根据里程计数据、激光数据及确定的当前环境的栅格地图确定从起点到终点的全局最优路径,以完成移动设备的导航任务;基于重定位请求提取当前图像的词袋数据,通过词典树检索与当前图像的词袋数据相似度在预设范围内的历史词袋数据对应的关键帧;基于所述关键帧进行特征匹配以确定当前图像在世界坐标系下的位姿,根据所述当前图像在世界坐标系下的位姿及图像传感器在移动设备中的安装位姿,确定所述移动设备在世界坐标下的位姿,以完成重定位。从而使得移动设备能够在未知环境下进行建图,定位和导航任务,全局重定位易实现,可以用于移动设备的导航和避障任务。

一种定位建图的方法及系统
权利要求书

1.一种定位建图的系统,其中,所述系统包括:传感器模块、建图模块、地图存储模块、导航模块及定位模块,其中,所述传感器模块用于采集里程计数据、激光数据及视觉图像数据;所述建图模块用于根据所述传感器采集的里程计数据、激光数据及视觉图像数据进行建图,其中,建图包括产生当前环境的栅格地图和移动设备的当前位姿的激光建图,以及产生稀疏三维地图的视觉建图;所述地图存储模块用于存储所述栅格地图、稀疏三维地图及图像的关键帧;所述导航模块用于根据所述传感器采集的数据及所述栅格地图执行以下至少任一项任务:规划全局路径、避障及导航任务;所述定位模块用于根据所述视觉图像数据、所述地图存储模块中存储的栅格地图和关键帧进行视觉重定位。

2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述定位模块用于:基于重定位请求提取当前图像的词袋数据,通过词典树检索与当前图像的词袋数据相似度在预设范围内的历史词袋数据对应的关键帧。

3.根据权利要求2所述的系统,其中,所述定位模块用于:基于所述关键帧进行特征匹配以确定当前图像在世界坐标系下的位姿,根据所述当前图像在世界坐标系下的位姿及图像传感器在移动设备中的安装位姿,确定所述移动设备在世界坐标下的位姿。

4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述建图模块用于:提取所获取的视觉图像中的角点特征,与上一关键帧中角点特征通过暴力搜索进行特征匹配,得到特征点;根据所述移动设备的当前位姿确定所述特征点在世界坐标系下的三维位置,并将确定的三维位置输入至稀疏三维地图中;将所确定的三维位置转换为词袋数据后插入至词典树中对应的节点中。

5.根据权利要求1所述的系统,其中,所述导航模块用于:根据所述里程计数据、激光数据及所述栅格地图确定从起点到终点的全局最优路径,以完成移动设备的导航任务。

6.根据权利要求1所述的系统,其中,所述导航模块用于:根据所述里程计数据、激光数据及所述栅格地图确定从起点到终点的全局无碰撞最优路径;根据所述移动设备的当前速度信息及动态窗口算法确定无碰撞运动控制决策。

7.一种定位建图的方法,其中,所述方法包括:根据里程计数据及激光数据确定移动设备的当前位姿和当前环境的栅格地图;根据所述里程计数据、激光数据及所述栅格地图确定从起点到终点的全局最优路径,以完成移动设备的导航任务;基于重定位请求提取当前图像的词袋数据,通过词典树检索与当前图像的词袋数据相似度在预设范围内的历史词袋数据对应的关键帧;基于所述关键帧进行特征匹配以确定当前图像在世界坐标系下的位姿,根据所述当前图像在世界坐标系下的位姿及图像传感器在移动设备中的安装位姿,确定所述移动设备在世界坐标下的位姿,以完成重定位。

8.根据权利要求7所述的方法,其中,根据里程计数据及激光数据确定移动设备的当前位姿和当前环境的栅格地图之后,包括:提取所获取的视觉图像中的角点特征,与上一关键帧中角点特征通过暴力搜索进行特征匹配,得到特征点;根据所述移动设备的当前位姿确定所述特征点在世界坐标系下的三维位置,并将所确定的三维位置转换为词袋数据;将所述转换后的词袋数据插入至词典树中对应的节点中。

9.根据权利要求8所述的方法,其中,根据所述里程计数据、激光数据及所述栅格地图确定从起点到终点的全局最优路径,以完成移动设备的导航任务,包括:根据所述里程计数据、激光数据及所述栅格地图确定从起点到终点的全局无碰撞最优路径;根据所述移动设备的当前速度信息及动态窗口算法确定无碰撞运动控制决策。

10 .一种计算机可读介质,其上存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如权利要求7至9中任一项所述的方法。

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