一种初始位姿确定方法、装置及电子设备与流程

本公开涉及计算机，具体涉及一种初始位姿确定方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、目前，定位技术广泛应用于自动泊车、机器人自动导航和无人车辆配送等自动驾驶场景中。具体地，定位技术主要分为两个过程，即定位初始化和定位跟踪。定位初始化是指在定位任务开始时，定位系统可利用视觉传感器、激光雷达等感知设备获取环境信息，并基于环境信息获得移动设备(如，车辆或机器人)的初始位姿的过程。定位跟踪是指定位系统以初始位姿为起点，实时更新移动设备的位姿，以确保移动设备在运行过程中保持准确的定位。

2、其中，移动设备后续的定位过程将基于初始位姿进行更新，因此可知，移动设备的初始位姿对于定位的准确性和鲁棒性至关重要。

技术实现思路

1、目前，相关方案预先构建任意一个区域的参照地图，该参照地图包括该区域内的视觉特征点的信息(或简称为视觉特征点信息)，例如，该区域内的视觉特征点包括该区域内的角点、边缘和区块等；然后，启动定位初始化的时候，在该区域采集原始图像帧，并对原始图像帧提取视觉特征点信息得到包括视觉特征点信息的当前地图；再对包括视觉特征点信息的当前地图和包括视觉特征点信息的参照地图进行匹配，得到匹配结果，并基于匹配结果，计算移动设备在参照地图对应的全局坐标系下的位姿(即初始位姿)。

2、相关方案基于视觉特征点信息对当前地图和参照地图进行匹配，由于视觉特征点信息的准确性容易受环境光照、拍摄角度、以及拍摄场景中的动态要素等外部因素的影响，导致匹配的准确度较低。进而导致根据匹配结果计算出的初始位姿的准确度较低。

3、为了解决上述技术问题，提出了本公开。本公开的实施例提供了一种初始位姿确定方法、装置及电子设备，该方法对包括地图要素的参照地图和包括地图要素的实时地图进行匹配。由于地图要素的检测基本不受上述外部因素的影响，因此参照地图和实时地图中的地图要素的准确度都较高，对包括地图要素的参照地图和实时地图进行匹配得到的匹配信息的准确性也较高。从而基于准确的匹配信息计算出的初始位姿也更准确，实现了提高初始位姿的准确性。

4、根据本公开的一个方面，提供了一种初始位姿确定方法，包括：对移动设备在目标区域采集的原始图像帧进行地图要素检测，得到包括目标区域的地图要素的语义图像帧；响应于触发定位初始化的启动指令，基于语义图像帧，生成包括目标区域的地图要素的实时地图；从预设存储空间中获取包括目标区域的地图要素的参照地图；基于参照地图和实时地图，确定移动设备在参照地图对应的全局坐标系下的初始位姿。

5、基于本方案，对移动设备采集的原始图像帧进行地图要素的检测，得到语义图像帧，再基于语义图像帧生成包括目标区域的地图要素的实时地图。其次，还获取包括目标区域的地图要素的参照地图。由于对地图要素的检测基本不受上述外部因素的影响，因此再对包括地图要素的参照地图和实时地图进行匹配得到的匹配信息不容易受上述外部因素的影响，保证了匹配信息的准确性。从而基于准确的匹配信息计算出的初始位姿也更准确，实现了提高初始位姿的准确性。

6、根据本公开的一个方面，提供了一种初始位姿确定装置，包括：感知模块，用于对移动设备在目标区域采集的原始图像帧进行地图要素检测，得到包括所述目标区域的地图要素的语义图像帧；定位初始化模块，用于：响应于触发定位初始化的启动指令，基于所述语义图像帧，生成包括所述目标区域的地图要素的实时地图；从预设存储空间中获取包括所述目标区域的地图要素的参照地图；基于所述参照地图和所述实时地图，确定所述移动设备在所述参照地图对应的全局坐标系下的初始位姿。

7、根据本公开的一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，存储介质存储有计算机程序，计算机程序用于执行上述任一初始位姿确定方法。

8、根据本公开的一个方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；处理器，用于从存储器中读取可执行指令，并执行指令以实现上述任一初始位姿确定方法。

技术特征：

1.一种初始位姿确定方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述参照地图和所述实时地图，确定所述移动设备在所述参照地图对应的全局坐标系下的初始位姿，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述基于所述匹配信息，对所述参照地图和所述实时地图进行对齐，得到所述移动设备在所述参照地图对应的全局坐标系下的初始位姿，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述基于所述匹配信息、所述参照地图中的地图要素的全局位姿、以及所述实时地图中的地图要素的第二相对位姿，生成用于表征所述参照地图中的地图要素的全局位姿与所述实时地图中的地图要素的全局位姿之间差值的观测残差函数，包括：

5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其中，所述对所述参照地图中的地图要素和所述实时地图中的地图要素进行匹配，得到匹配信息，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述确定所述第一节点和所述第二节点之间的节点相似度、以及所述第一连接线和所述第二连接线之间的连接线相似度，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述确定所述第一节点和所述第二节点之间的节点相似度，包括：

9.根据权利要求5所述的方法，其中，所述确定所述第一连接线和所述第二连接线之间的连接线相似度，包括：

10.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，所述方法还包括：

11.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，所述方法还包括：

12.一种初始位姿确定装置，包括：

13.一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-11任一所述的初始位姿确定方法。

14.一种电子设备，所述电子设备包括：

技术总结公开了一种初始位姿确定方法、装置和电子设备，涉及计算机技术领域。该方法包括：对移动设备在目标区域采集的原始图像帧进行地图要素检测，得到包括目标区域的地图要素的语义图像帧；响应于触发定位初始化的启动指令，基于语义图像帧，生成包括目标区域的地图要素的实时地图；从预设存储空间中获取包括目标区域的地图要素的参照地图；基于参照地图和实时地图，确定移动设备在参照地图对应的全局坐标系下的初始位姿。本公开可以提高初始位姿的准确性。技术研发人员：李世明,林敏捷,徐斌峰,尹丁,李晨晨受保护的技术使用者：上海安亭地平线智能交通技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29