基于多源传感器融合的地图构建方法、装置和存储介质与流程
本发明涉及地图构建，具体为基于多源传感器融合的地图构建方法、装置和存储介质。
背景技术：
1、近年伴随着人工智能的发展移动机器人和汽车自动驾驶越来越受到人们的关注，而其中一个需要解决主要的问题就是地图构建。如何构建快速精确的地图成为移动机器人和和无人车中一个十分重要的问题。
2、现阶段主流的方法大致利用三种传感器，双目相机，深度相机和雷达。三种传感器由于自身的特性存在着不可避免的缺点，双目相机受光照和纹理影响大，深度相机测距范围有限。抗干扰能力差，激光雷达或毫米波雷达价格昂贵且数据稀疏。由此可见单一传感器构建地图不能完整准确的反映出场景的结构，而且其构建数据单一，无法保证地图精度。
技术实现思路
1、为克服上述背景技术中现阶段主流的方法大致利用三种传感器，双目相机，深度相机和雷达。三种传感器由于自身的特性存在着不可避免的缺点，双目相机受光照和纹理影响大，深度相机测距范围有限。抗干扰能力差，激光雷达或毫米波雷达价格昂贵且数据稀疏。由此可见单一传感器构建地图不能完整准确的反映出场景的结构，而且其构建数据单一，无法保证地图精度的缺点，本发明的目的在于提供基于多源传感器融合的地图构建方法、装置和存储介质。
2、为了达到以上目的，本发明采用如下的技术方案：
3、本发明的第一方面，提供基于多源传感器融合的地图构建方法，所述传感器包括激光雷达、惯性导航设备和工业相机，所述地图构建方法包括：
4、对所述工业相机的内参进行标定；
5、对所述激光雷达和工业相机的第一外参进行标定；
6、对所述惯性导航设备和激光雷达的第二外参进行标定；
7、对所述激光雷达、惯性导航设备和工业相机的采集时间进行时间同步处理；
8、基于所述内参、第一外参和第二外参，根据所述激光雷达采集的点云数据及里程计信息、惯性导航设备采集的gps定位数据和工业相机采集的图像数据构建地图。
9、本发明的有益效果在于：通过多源传感器-激光雷达、惯性导航设备和工业相机的外参标定，以及工业相机的内参标定，保证其采集数据的精准度；通过采集时间同步处理，保证各传感器事实采集数据的一致性，便于实时根据采集的数据构建地图；通过工业相机采集的图像数据和激光雷达采集的点云数据及里程计信息以及惯性导航设备采集的gps定位数据，充分发挥其各自优势，保证建图数据的全面性、统一性和精准度，实现高精度地图的构建。
10、在一些可能的实施方式中，通过ros系统自带的相机标定工具包对所述工业相机的内参进行标定。
11、在一些可能的实施方式中，采用arucotag对所述激光雷达和工业相机的第一外参进行标定。
12、在一些可能的实施方式中，通过手眼标定法对所述惯性导航设备和激光雷达的第二外参进行标定。
13、在一些可能的实施方式中，通过给予所述激光雷达和工业相机10hz频率电流脉冲，使得激光雷达和工业相机能同时启动采集数据。
14、在一些可能的实施方式中，所述惯性导航设备通过时间最近邻查询的方式得到与工业相机或激光雷达时间同步的采集数据。
15、本发明的第二方面，提供基于多源传感器融合的地图构建装置，所述传感器包括激光雷达、惯性导航设备和工业相机，所述装置包括
16、第一标定模块：对所述工业相机的内参进行标定；
17、第二标定模块：对所述激光雷达和工业相机的第一外参进行标定；
18、第三标定模块：对所述惯性导航设备和激光雷达的第二外参进行标定；
19、时间同步模块：对所述激光雷达、惯性导航设备和工业相机的采集时间进行时间同步处理；
20、地图构建模块：基于所述内参、第一外参和第二外参，根据所述激光雷达采集的点云数据及里程计信息、惯性导航设备采集的gps定位数据和工业相机采集的图像数据构建地图。
21、在一些可能的实施方式中，通过ros系统自带的相机标定工具包对所述工业相机的内参进行标定。
22、在一些可能的实施方式中，采用arucotag对所述激光雷达和工业相机的第一外参进行标定。
23、在一些可能的实施方式中，通过手眼标定法对所述惯性导航设备和激光雷达的第二外参进行标定。
24、在一些可能的实施方式中，通过给予所述激光雷达和工业相机10hz频率电流脉冲，使得激光雷达和工业相机能同时启动采集数据。
25、在一些可能的实施方式中，所述惯性导航设备通过时间最近邻查询的方式得到与工业相机或激光雷达时间同步的采集数据。
26、本发明的第三方面，提供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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于多源传感器融合的地图构建方法的步骤。
技术特征：
1.基于多源传感器融合的地图构建方法，其特征在于：所述传感器包括激光雷达、惯性导航设备和工业相机，所述地图构建方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于多源传感器融合的地图构建方法，其特征在于：通过ros系统自带的相机标定工具包对所述工业相机的内参进行标定。
3.根据权利要求1所述的基于多源传感器融合的地图构建方法，其特征在于：采用arucotag对所述激光雷达和工业相机的第一外参进行标定。
4.根据权利要求1所述的基于多源传感器融合的地图构建方法，其特征在于：通过手眼标定法对所述惯性导航设备和激光雷达的第二外参进行标定。
5.根据权利要求1所述的基于多源传感器融合的地图构建方法，其特征在于：通过给予所述激光雷达和工业相机10hz频率电流脉冲，使得激光雷达和工业相机能同时启动采集数据。
6.根据权利要求5所述的基于多源传感器融合的地图构建方法，其特征在于：所述惯性导航设备通过时间最近邻查询的方式得到与工业相机或激光雷达时间同步的采集数据。
7.基于多源传感器融合的地图构建装置，其特征在于：所述传感器包括激光雷达、惯性导航设备和工业相机，所述装置包括
8.根据权利要求7所述的基于多源传感器融合的地图构建装置，其特征在于：通过ros系统自带的相机标定工具包对所述工业相机的内参进行标定。
9.根据权利要求7所述的基于多源传感器融合的地图构建装置，其特征在于：采用arucotag对所述激光雷达和工业相机的第一外参进行标定。
10.根据权利要求7所述的基于多源传感器融合的地图构建装置，其特征在于：通过手眼标定法对所述惯性导航设备和激光雷达的第二外参进行标定。
11.根据权利要求7所述的基于多源传感器融合的地图构建装置，其特征在于：通过给予所述激光雷达和工业相机10hz频率电流脉冲，使得激光雷达和工业相机能同时启动采集数据。
12.根据权利要求11所述的基于多源传感器融合的地图构建装置，其特征在于：所述惯性导航设备通过时间最近邻查询的方式得到与工业相机或激光雷达时间同步的采集数据。
13.一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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的基于多源传感器融合的地图构建方法的步骤。
技术总结
本发明公开了基于多源传感器融合的地图构建方法，所述传感器包括激光雷达、惯性导航设备和工业相机，地图构建方法包括：对工业相机的内参进行标定；对激光雷达和工业相机的第一外参进行标定；对惯性导航设备和激光雷达的第二外参进行标定；对激光雷达、惯性导航设备和工业相机的采集时间进行时间同步处理；基于内参、第一外参和第二外参，根据激光雷达采集的点云数据及里程计信息、惯性导航设备采集的GPS定位数据和工业相机采集的图像数据构建地图。通过工业相机采集的图像数据和激光雷达采集的点云数据及里程计信息以及惯性导航设备采集的GPS定位数据，充分发挥其各自优势，保证建图数据的全面性、统一性和精准度，实现高精度地图的构建。
技术研发人员：谢常伟,任亚钊,董新生,刘永相,肖成斌,李国庆,何志恒
受保护的技术使用者：国联智慧能源交通技术创新中心（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5