CN105225219B - 信息处理方法及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种信息处理方法及电子设备,所述方法包括:确定第一信息集合和第二信息集合的第一变换关系;基于所述第一变换关系,将第一信息集合和第二信息集合中的三维坐标点投射至同一三维坐标系中;将所述三维坐标系中的三维空间点投射到二维空间,得到第四信息集合;将所述第四信息集合中的二维空间点,与第三信息集合中的二维空间点进行匹配,得到匹配结果;基于所述匹配结果,更新所述第一信息集合和所述第二信息集合的第一变换关系,得到第二变换关系;基于所述第二变换关系,将所述第一信息集合和所述第二信息集合对应的三维坐标点投射至同一三维坐标系中。
Description
技术领域
本发明涉及信息处理技术,尤其涉及一种信息处理方法及电子设备。
背景技术
为了得到三维地图,需要获得三维物体表面的真实数据。但是,由于受到测量设备和环境的限制,物体表面完整测量数据的获得往往需要通过多次测量完成。点云数据就是使用三维数据采集设备采集得到的密集数据,三维曲面的重建就是依据这种密集的点云数据来恢复原始曲面,进而实现三维模型的真实重现的目的。由于每次测量得到的点云数据往往只覆盖物体部分表面,并且可能出现平移错位和旋转错位,为了得到物体完整表面的点云数据,必须要将不同角度,不同位置扫描得到的点云数据进行配准,也就是将不同坐标系下获得的点云数据通过坐标投射,统一到一个全局坐标系下,以得到三维地图。
相关技术中,通常通过提取点云数据对应的图像特征点来实现点云数据的配准;但是利用图像特征点配准的方式对没有明显图像特征点(例如没有纹理特征)的区域的点云数据进行配准时,配准的精度不高,难以保证鲁棒性,导致得到的三维地图精度不高。
发明内容
本发明实施例提供一种信息处理方法及电子设备,能够提高点云配准的精度。
本发明实施例的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供一种信息处理方法,应用于电子设备中,所述电子设备上设置有采集单元,所述采集单元支持获取环境中三维空间点的三维坐标信息;所述方法包括:
通过所述采集单元获取第一信息集合及第二信息集合,所述第一信息集合的获取时刻早于所述第二信息集合的获取时刻,且所述第一信息集合和所述第二信息集合包括的三维坐标信息对应的三维空间点部分相同;
确定所述第一信息集合和所述第二信息集合的第一变换关系;
基于所述第一变换关系,将所述第一信息集合和所述第二信息集合中的三维坐标点投射至同一三维坐标系中;
获取预设第三信息集合,所述第三信息集合包括所述环境中特定二维空间点的二维坐标信息;
将所述三维坐标系中的三维空间点投射到所述二维空间,得到第四信息集合;
将所述第四信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配,得到匹配结果;
基于所述匹配结果,更新所述第一信息集合和所述第二信息集合的第一变换关系,得到第二变换关系;
基于所述第二变换关系,将所述第一信息集合和所述第二信息集合对应的三维坐标点投射至同一三维坐标系中。
本发明实施例提供一种电子设备,所述电子设备包括:采集单元,所述采集单元用于获取环境中三维空间点的三维坐标信息;所述电子设备还包括:
控制单元,用于通过所述采集单元获取第一信息集合及第二信息集合,所述第一信息集合的获取时刻早于所述第二信息集合的获取时刻,且所述第一信息集合和所述第二信息集合包括的三维坐标信息对应的三维空间点部分相同;
确定单元,用于确定所述第一信息集合和所述第二信息集合的第一变换关系;
投射单元,用于基于所述第一变换关系,将所述第一信息集合和所述第二信息集合中的三维坐标点投射至同一三维坐标系中;
获取单元,用于获取预设第三信息集合,所述第三信息集合包括所述环境中特定二维空间点的二维坐标信息;
所述投射单元,还用于将所述三维坐标系中的三维空间点投射到所述二维空间,得到第四信息集合;
匹配单元,用于将所述第四信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配,得到匹配结果;
更新单元,用于基于所述匹配结果,更新所述第一信息集合和所述第二信息集合的第一变换关系,得到第二变换关系;
所述投射单元,还用于基于所述第二变换关系,将所述第一信息集合和所述第二信息集合对应的三维坐标点投射至同一三维坐标系中。
本发明实施例中,基于环境中的特定二维空间点将采集单元在不同时刻所采集的三维空间点之间的变换关系进行修正,由于特定二维空间点可以采用环境中辨识率高的特征点,因此,能够对第一信息集合和第二信息集合的变换关系进行高精度地修正,也相较于相关技术,对第一信息集合和第二信息集合进行了更高精度地配准,克服了相关技术中由于误差累积难以保证鲁棒性的缺陷,可以得到高精度的三维地图。
附图说明
图1为本发明实施例一中信息处理方法的实现流程示意图;
图2a为本发明实施例二中信息处理方法的实现流程示意图一;
图2b为本发明实施例二中信息处理方法的实现流程示意图二;
图2c为本发明实施例二中信息处理方法的实现流程示意图三;
图3a为本发明实施例三中信息处理方法的实现流程示意图一;
图3b为本发明实施例三中信息处理方法的实现流程示意图二;
图4a为本发明实施例四中信息处理方法的实现流程示意图一;
图4b为本发明实施例四中信息处理方法的实现流程示意图二;
图5为本发明实施例五中信息处理方法的实现流程示意图;
图6a为本发明实施例六中电子设备的结构示意图一;
图6b为本发明实施例六中匹配单元的结构示意图;
图6c为本发明实施例六中电子设备的结构示意图二;
图6d为本发明实施例六中确定单元的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例,主要是针对相关技术中通过原始点云数据配准的方式由于处理的数据量较大导致耗时较长的问题、以及利用图像特征点配准的方式虽然处理速度较快,但是对没有明显图像特征点(例如没有纹理特征)的区域的点云数据进行配准时,难以保证鲁棒性,导致得到的三维地图精度不高的问题。
本发明实施例中,通过将环境中特定二维空间点对应的第三信息集合,与采集单元采集的第一信息集合(也即点云)和第二信息集合(也即点云)投射到二维空间的得到信息集合进行匹配,基于匹配结果调整第一信息集合和第二信息集合的初始变换关系,也即调整第一信息集合和第二信息集合的配准。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例一
本实施例记载一种信息处理方法,应用于电子设备中,所述电子设备上设置有采集单元,所述采集单元支持获取环境中三维空间点的三维坐标信息,所述三维坐标信息用于在同一空间参考系下表达所述环境的分布和所述环境表面特性,实际应用中,所述采集单元可以采用不同的技术手段获取三维坐标信息,例如可以采用激光测量技术或摄影测量技术、获取环境中物体表面每个采样点(也即三维空间点)的三维空间坐标,采集单元在同一时刻可以获取多个三维空间点的三维坐标信息,采集单元所获取的多个三维空间点的三维坐标信息也可以称为点云。
如图1所示,本实施例记载的信息处理方法包括以下步骤:
步骤101,通过所述采集单元获取第一信息集合及第二信息集合。
所述第一信息集合的获取时刻早于所述第二信息集合的获取时刻,且所述第一信息集合和所述第二信息集合包括的三维坐标信息对应的三维空间点部分相同。
电子设备在环境中行进时,采集单元根据预设频率对电子设备行进环境中的三维空间点进行连续采集,由于采集单元的采集频率较高(例如1秒采集30次),因此,采集单元第n(大于等于1)次和第n+1次对环境中的三维空间点进行采集时,总是会对环境中的部分区域进行重复采集,也就是说,采集单元在第n(大于等于1)次和所采集的三维坐标点的信息集合(本实施例中对应称为第一信息集合),与采集单元在第n+1次所采集的三维坐标点的信息集合(本实施例中对应称为第二信息集合),总是会存在部分重叠(也可以理解为相同)的三维空间点,上述重叠的三维空点在第一信息集合、以及第二信息集合中具有不同的三维坐标信息;需要指出的是,第一信息集合和第二信息集合并非特指采集单元所采集到的信息集合中的第一个信息集合和第二个信息集合,而是指采集单元在时间先后顺序上相邻两次所采集到的信息集合。
步骤102,确定所述第一信息集合和所述第二信息集合的第一变换关系。
作为一个示例,可以从第一信息集合、以及第二信息集合中提取出特征点,形成特征点集合。本示例中,特征点可以为环境中任何物体上的任何部位的成像点。如物体的边缘处的点,也可以是物体上的与该物体的特性不一致的点,如白色物体上的黑色斑点,物体上凸起的点,物体上凹下点,金属制物体上的锈点,物体表面漆体上的剥落点等;基于特征点匹配的方式,确定第一信息集合中相同特征点,由于特征点由多个三维空间坐标点构成,因此基于同一特征点在第一信息集合中的三维坐标、以及在第二信息集合中的三维坐标,可以确定第二信息集合相对于第一信息集合在三维空间上的位移和/或旋转,从而确定第一信息集合和第二信息集合的初始变换关系也即第一变换关系。
上述示例中,关于第一信息集合和第二信息集合中的特征点的提取方式,可以采用以下方式任意一种:尺度不变特征变换(SIFT,Scale Invariant Feature Transform)方式、加速鲁棒性特征(SURF Speeded-Uprobust Features)方式和二进制简单描述符(ORB,Oriented Brief)方式;由于提取特征点的方式可通过上述相关技术实现,本示例中不再赘述。
步骤103,基于所述第一变换关系,将所述第一信息集合和所述第二信息集合中的三维坐标点投射至同一三维坐标系中。
第一变换关系表征第二信息相对于第一信息集合在三维空间的变换(包括位移、旋转),实际应用中,可以电子设备行进前的位置作为基准三维坐标系的原点,将采集单元首次采集到的信息集合(对应第一信息集合)所处的三维坐标系为基准三维坐标系,并根据第二次采集到的信息(第二信息集合)与首次采集到的信息集合的第一变换关系,将第二信集合中的三维空间点的三维坐标信息投射到基准三维坐标系;同理,可以根据第三次采集到的信息集合与第二次采集到信息集合的变换关系、以及第二次采集到的信息集合与第一次采集到信息集合的变换关系、将第三次采集到信息集合投射到基准三维坐标系中,递归上述处理,可以将采集单元采集的三维空间点的三维坐标信息投射到基准坐标系中。
步骤104,获取预设第三信息集合,所述第三信息集合包括所述环境中特定二维空间点的二维坐标信息。
所述特定二维空间点与环境中辨识率高的物体对应,例如,在办公环境中,所述特定二维空间点可以与办公环境中的工位对应,在家居环境中,所述特定二维空间点可以与家居环境中的墙壁对应。
步骤105,将所述三维坐标系中的三维空间点投射到所述二维空间,得到第四信息集合。
以办公环境为例,将在行进环境中采集的三维空间点的三维坐标信息,投射到办公环境中工位所处的平面中,得到三维空间点的二维空间坐标信息的集合,即第四信息集合。
步骤106,将所述第四信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配,得到匹配结果。
作为一个示例,将第三信息集合中、以及第四信息集合中的二维空间点进行匹配,确定第三信息集合中、以及第四信息集合中对应同一特征点的二维空间点,基于所确定的二维空间点确定匹配结果,也即确定同一特征点在第三信息集合中对应的二维空间点的二维坐标、相对第四信息集合中对应的二维空间点的变换(包括旋转和位移)。
由于第四信息集合是根据第一信息集合和第二信息集合投射得到,且第三信息集合中的二维空间点的二维坐标是二维空间点的实际坐标,因此,匹配结果(也即同一特征点在第三信息集合中对应的二维空间点的二维坐标、相对第四信息集合中对应的二维空间点的变换)反映了三维坐标系表征特定二维空间点的坐标(二维)的误差。
步骤107,基于所述匹配结果,更新所述第一信息集合和所述第二信息集合的第一变换关系,得到第二变换关系。
作为一个示例,根据同一特征点在第三信息集合中对应的二维空间点的二维坐标、相对第四信息集合中对应的二维空间点的变换(包括旋转和位移)的值,对应作为调整第一变换关系中旋转和位置的补偿值,以调整第一变换关系,也就是将第二变化关系作为修正后的第一信息集合和第二信息集合的变换关系。
步骤108,基于所述第二变换关系,将所述第一信息集合和所述第二信息集合对应的三维坐标点投射至同一三维坐标系中。
需要指出的是,由于步骤103所投射的三维坐标系中的三维空间点存在误差,因此,步骤108中所投射的三维坐标系中,不包括步骤103中所投射的三维空间点;步骤108基于修正后的第一信息集合和第二信息集合的变换关系也即第二变换关系,将第一信息集合和第二信息集合重新投射至三维坐标系(对应本实施例欲获得的三维地图)。
本实施例中,基于环境中的特定二维空间点将采集单元在不同时刻所采集的三维空间点之间的变换关系进行修正,由于特定二维空间点可以采用环境中辨识率高的特征点,因此,能够对第一信息集合和第二信息集合的变换关系进行高精度地修正,也相较于相关技术,对第一信息集合和第二信息集合进行了更高精度地配准,克服了相关技术中由于误差累积难以保证鲁棒性的缺陷,可以得到高精度的三维地图。
实施例二
本实施例记载一种信息处理方法,应用于电子设备中,所述电子设备上设置有采集单元,所述采集单元支持获取环境中三维空间点的三维坐标信息,所述三维坐标信息用于在同一空间参考系下表达所述环境的分布和所述环境表面特性,实际应用中,所述采集单元可以采用不同的技术手段获取三维坐标信息,例如可以采用激光测量技术或摄影测量技术、获取环境中物体表面每个采样点(也即三维空间点)的三维空间坐标,采集单元在同一时刻可以获取多个三维空间点的三维坐标信息,采集单元所获取的多个三维空间点的三维坐标信息也可以称为点云。
如图2a所示,本实施例记载的信息处理方法包括以下步骤:
步骤201,通过所述采集单元获取第一信息集合及第二信息集合。
所述第一信息集合的获取时刻早于所述第二信息集合的获取时刻,且所述第一信息集合和所述第二信息集合包括的三维坐标信息对应的三维空间点部分相同。
电子设备在环境中行进时,采集单元根据预设频率对电子设备行进环境中的三维空间点进行连续采集,由于采集单元的采集频率较高(例如1秒采集30次),因此,采集单元第n(大于等于1)次和第n+1次对环境中的三维空间点进行采集时,总是会对环境中的部分区域进行重复采集,也就是说,采集单元在第n(大于等于1)次和所采集的三维坐标点的信息集合(本实施例中对应称为第一信息集合),与采集单元在第n+1次所采集的三维坐标点的信息集合(本实施例中对应称为第二信息集合),总是会存在部分重叠(也可以理解为相同)的三维空间点,上述重叠的三维空点在第一信息集合、以及第二信息集合中具有不同的三维坐标信息;需要指出的是,第一信息集合和第二信息集合并非特指采集单元所采集到的信息集合中的第一个信息集合和第二个信息集合,而是指采集单元在时间先后顺序上相邻两次所采集到的信息集合。
步骤202,确定所述第一信息集合和所述第二信息集合的第一变换关系。
作为一个示例,可以从第一信息集合、以及第二信息集合中提取出特征点,形成特征点集合。本示例中,特征点可以为环境中任何物体上的任何部位的成像点。如物体的边缘处的点,也可以是物体上的与该物体的特性不一致的点,如白色物体上的黑色斑点,物体上凸起的点,物体上凹下点,金属制物体上的锈点,物体表面漆体上的剥落点等;基于特征点匹配的方式,确定第一信息集合中相同特征点,由于特征点由多个三维空间坐标点构成,因此基于同一特征点在第一信息集合中的三维坐标、以及在第二信息集合中的三维坐标,可以确定第二信息集合相对于第一信息集合在三维空间上的位移和/或旋转,从而确定第一信息集合和第二信息集合的初始变换关系也即第一变换关系。
上述示例中,关于第一信息集合和第二信息集合中的特征点的提取方式,可以采用以下方式任意一种:SIFT方式、SURF方式和ORB方式;由于提取特征点的方式可通过上述相关技术实现,本示例中不再赘述。
步骤203,基于所述第一变换关系,将所述第一信息集合和所述第二信息集合中的三维坐标点投射至同一三维坐标系中。
第一变换关系表征第二信息相对于第一信息集合在三维空间的变换(包括位移、旋转),实际应用中,可以电子设备行进前的位置作为基准三维坐标系的原点,将采集单元首次采集到的信息集合(对应第一信息集合)所处的三维坐标系为基准三维坐标系,并根据第二次采集到的信息(第二信息集合)与首次采集到的信息集合的第一变换关系,将第二信集合中的三维空间点的三维坐标信息投射到基准三维坐标系;同理,可以根据第三次采集到的信息集合与第二次采集到信息集合的变换关系、以及第二次采集到的信息集合与第一次采集到信息集合的变换关系、将第三次采集到信息集合投射到基准三维坐标系中,递归上述处理,可以将采集单元采集的三维空间点的三维坐标信息投射到基准坐标系中。
步骤204,获取预设第三信息集合,所述第三信息集合包括所述环境中特定二维空间点的二维坐标信息。
所述特定二维空间点与环境中辨识率高的物体对应,例如,在办公环境中,所述特定二维空间点可以与办公环境中的工位对应,在家居环境中,所述特定二维空间点可以与家居环境中的墙壁对应。
步骤205,将所述三维坐标系中的三维空间点投射到所述二维空间,得到第四信息集合。
以办公环境为例,将在行进环境中采集的三维空间点的三维坐标信息,投射到办公环境中工位所处的平面中,得到三维空间点的二维空间坐标信息的集合,即第四信息集合。
步骤206,将所述第四信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配,得到匹配结果。
实际应用中,所述第三信息集合还可以包括所述二维空间点的特征描述信息,采集单元还可以支持获取环境中三维空间点的特征描述信息,下面举例说明,采集单元使用激光测量技术对环境中三维空间点进行采集时所得到的三维空间点的信息,包括三维坐标(XYZ)和激光反射强度;采集单元根据摄影测量技术对环境中三维空间点进行采集时所得到的三维空间点的信息,包括三维坐标(XYZ)和RGB信息。
作为一个示例,将所述第四信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配时,如图2b所示,可以通过步骤2061a至步骤2063a实现:
步骤2061a,将所述第四信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,对应与所述第三信息集合中的二维空间点的二维坐标以及特征描述信息进行匹配。
步骤2062a,确定第三信息集合中、以及第四信息集合中对应同一特征点的二维空间点。
步骤2063a,基于所确定的二维空间点确定匹配结果。
也即确定同一特征点在第三信息集合中对应的二维空间点的二维坐标,相对第四信息集合中对应的二维空间点的变换(包括旋转和位移);与实施例一相比,由于在确定同一特征点的对应的二维空间点还利用特征描述信息,因此匹配精度更高。
作为另一示例,将所述第四信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配时,如图2c所示,可以通过步骤2061b至步骤206实现:
步骤2061b,基于所述第四信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,确定至少一个第一特征点。
需要指出的是,第一特征点是指基于所述第四信息集合所获得的特征点。
步骤2062b,基于所述第三信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,确定至少一个第二特征点。
需要指出的是,第二特征点是指基于所述第三信息集合所获得的特征点。
步骤2063b,将所述至少一个第一特征点的每个第一特征点,与所述至少一个第二特征点的每个第二特征点进行匹配。
步骤2064b,确定第三信息集合中、以及第四信息集合中对应所匹配到的特征点的二维空间点。
步骤2063a,基于所确定的二维空间点确定匹配结果。
也即确定同一特征点在第三信息集合中对应的二维空间点的二维坐标、相对第四信息集合中对应的二维空间点的变换(包括旋转和位移);例如,在步骤2063b中,当第一特征点1与第二特征点3匹配时,则确定第二特征点3对应的二维空间点的二维坐标,相对于第一特征点1对应的二维空间点的二维坐标的变换(包括旋转和位移)。由于在确定同一特征点的对应的二维空间点还利用特征描述信息,因此匹配精度更高。
由于第四信息集合是根据第一信息集合和第二信息集合投射得到,且第三信息集合中的二维空间点的二维坐标是二维空间点的实际坐标,因此,匹配结果(也即同一特征点在第三信息集合中对应的二维空间点的二维坐标、相对第四信息集合中对应的二维空间点的变换)反映了三维坐标系中对于表征特定二维空间点的坐标(二维)的误差。
步骤207,基于所述匹配结果,更新所述第一信息集合和所述第二信息集合的第一变换关系,得到第二变换关系。
作为一个示例,根据同一特征点在第三信息集合中对应的二维空间点的二维坐标、相对第四信息集合中对应的二维空间点的变换(包括旋转和位移)的值,对应作为调整第一变换关系中旋转和位置的补偿值,以调整第一变换关系,也就是将第二变化关系作为修正后的第一信息集合和第二信息集合的变换关系。
步骤208,基于所述第二变换关系,将所述第一信息集合和所述第二信息集合对应的三维坐标点投射至同一三维坐标系中。
需要指出的是,由于步骤203所投射的三维坐标系中的三维空间点存在误差,因此,步骤208中所投射的三维坐标系中,不包括步骤203中所投射的三维空间点;步骤208基于修正后的第一信息集合和第二信息集合的变换关系也即第二变换关系,将第一信息集合和第二信息集合重新投射至三维坐标系(对应本实施例欲获得的三维地图)。
本实施例中,基于环境中的特定二维空间点将采集单元在不同时刻所采集的三维空间点之间的变换关系进行修正,由于特定二维空间点可以采用环境中辨识率高的特征点,因此,能够对第一信息集合和第二信息集合的变换关系进行高精度地修正,克服了相关技术中由于误差累积难以保证鲁棒性的缺陷,可以得到高精度的三维地图。
实施例三
本实施例基于实施例一,如图3a所示,在实施例的步骤108之后,还可以执行以下步骤:
步骤301,将所述第二信息集合中的三维空间点投射到所述二维空间,得到第五信息集合。
步骤302,将所述第五信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配。
步骤303,根据匹配结果以及预设条件,判定第一位置与第二位置是否为同一位置。
作为一个示例,步骤302可以采用以下方式实现:将所述第五信息集合中的第J二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,对应与所述第三信息集合中的第K二维空间点的二维坐标以及特征描述信息进行匹配;其中,采集单元采集与所述第J二维空间点对应的第二信息集合时,所述电子设备在环境的行进面上所处的位置为第一位置,所述第K二维空间点在环境的行进面上对应的位置为第二位置,J,K均为正整数的集合。
在步骤303中,当匹配成功的二维空间点的数量大于第一阈值时,判定第一位置与第二位置为同一位置,也即确定电子设备在行进过程中回到了之前所经过的第一位置;例如,当第一阈值为3时,如果第五信息集合中的第J二维空间点,包括第1、2、3、4(也即J为整数1、2、3、4的集合)二维空间点,以及特征描述信息,对应与所述第三信息集合中的第K二维空间点,包括第1、2、3、4(也即K为整数1、2、3、4的集合)的二维坐标以及特征描述信息对应匹配,则判定第一位置与第二位置为同一位置。
作为另一个示例,如图3b所示,步骤302可以采用以下方式实现:
步骤3021,基于所述第五信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,确定所述第五信息集合中的特征点。
基于所述第五信息集合提取特征点的方式,包括可以采用以下方式任意一种:SIFT方式、SURF方式和ORB方式;由于提取特征点的方式可通过上述相关技术实现,本示例中不再赘述。
步骤3022,基于所述第三信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,确定所述第三信息集合中的特征点。
步骤3023,将所述第五信息集合中的特征点,与所述第三信息集合中的特征点进行匹配。
采集单元采集第五信息集合(对应第J二维空间点)时在环境的行进面所处的位置为第一位置,所述第三信息集合中与第五信息中的特征点所匹配的特征点(对应第K二维空间点)在环境的行进面中对应的位置为第二位置。
在步骤303中,当所述第五信息集合中的特征点,与所述第三信息集合中的特征点匹配的数量超过第二阈值时,判定采集单元采集第五信息集合时的位置,为电子设备之前所经过的位置。
本实施例中,当判定第一位置与第二位置为同一位置时,可以根据对三维坐标系(也即本实施例欲得到的三维地图)进行优化,以提升三维地图精度。
实施例四
本实施例基于实施例一,如图4所示,在实施例一步骤108之后,还可以执行以下步骤:
步骤401,将所述第二信息集合中的三维空间点投射到所述二维空间,得到第五信息集合。
步骤402,根据所述采集单元当前的位置、以及所述采集单元的采集性能参数,在所述三维坐标系中确定第一区域。
采集单元在三维坐标系中的位置可以通过即时定位与地图构建(SLAM,Simultaneous Localization and Mapping)方式或随机抽样一致算法(RANSAC,RandomSample Consensus Algorithm)方式确定,根据采集单元的当前位置、以及采集单元的性能参数(表征采集单元采集三维空间点时的视野范围),可以确定采集单元在当前位置所支持采集的三维空间点的区域,也即第一区域。
步骤403,将所述第一区域投射到所述二维空间,得到第二区域。
第一区域为三维空间区域,将第一区域投射到第三信息集合对应的二维空间,得到的二维空间区域为第二区域。
步骤404,将所述第五信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配。
步骤405,检测所匹配到的二维空间点是否均位于所述第二区域;如果是,则执行步骤406,否则返回步骤404。
由于第五信息集合为采集单元在当前时刻所采集到的三维空间点的二维坐标信息,因此第五信息集合总是处于采集单元的当前视野范围对应的二维空间也即第二区域内,当步骤404所匹配到的二维空间点未位于第二区域时,表明步骤404中将第三信息集合中未处于第二区域的二维空间点与第五信息集合中的二维空间点进行了错误地匹配,因此可以不执行406中判断电子设备是否经过之前所经过的位置(也即无需判断电子设备当前是否形成闭环),以提升闭环检测的精度。
步骤406,根据匹配结果以及预设条件,判定第一位置与第二位置是否为同一位置。
作为一个示例,步骤404可以采用以下方式实现:将所述第五信息集合中的第J二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,对应与所述第三信息集合中的第K二维空间点的二维坐标以及特征描述信息进行匹配;其中,采集单元采集与所述第J二维空间点对应的第二信息集合时,所述电子设备在环境的行进面上所处的位置为第一位置,所述第K二维空间点在环境的行进面上对应的位置为第二位置,J,K均为正整数的集合。
在步骤405中,当匹配成功的二维空间点的数量大于第一阈值时,判定第一位置与第二位置为同一位置,也即确定电子设备在行进过程中回到了之前所经过的第一位置;例如,当第一阈值为3时,如果第五信息集合中的第J二维空间点,包括第1、2、3、4(也即J为整数1、2、3、4的集合)二维空间点,以及特征描述信息,对应与所述第三信息集合中的第K二维空间点,包括第1、2、3、4(也即K为整数1、2、3、4的集合)的二维坐标以及特征描述信息对应匹配,则判定第一位置与第二位置为同一位置。
作为另一个示例,如图4b所示,步骤404可以采用以下方式实现:
步骤4041,基于所述第五信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,确定所述第五信息集合中的特征点。
基于所述第五信息集合提取特征点的方式,包括可以采用以下方式任意一种:SIFT方式、SURF方式和ORB方式;由于提取特征点的方式可通过上述相关技术实现,本示例中不再赘述。
步骤4042,基于所述第三信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,确定所述第三信息集合中的特征点。
步骤4043,将所述第五信息集合中的特征点,与所述第三信息集合中的特征点进行匹配。
采集单元采集第五信息集合(对应第J二维空间点)时在环境的行进面所处的位置为第一位置,所述第三信息集合中与第五信息中的特征点所匹配的特征点(对应第K二维空间点)在环境的行进面中对应的位置为第二位置。
在步骤405中,当所述第五信息集合中的特征点,与所述第三信息集合中的特征点匹配的数量超过第二阈值时,判定采集单元采集第五信息集合时的位置,为电子设备之前所经过的位置。
本实施例中,当判定第一位置与第二位置为同一位置时,可以根据对三维坐标系(也即本实施例欲得到的三维地图)进行优化,以提升三维地图的精度。
实施例五
本实施例记载一种信息处理方法,应用于电子设备中,所述电子设备上设置有采集单元,所述采集单元支持获取环境中三维空间点的三维坐标信息,所述三维坐标信息用于在同一空间参考系下表达所述环境的分布和所述环境表面特性,实际应用中,所述采集单元可以采用不同的技术手段获取三维坐标信息,例如可以采用激光测量技术或摄影测量技术、获取环境中物体表面每个采样点(也即三维空间点)的三维空间坐标,采集单元在同一时刻可以获取多个三维空间点的三维坐标信息,采集单元所获取的多个三维空间点的三维坐标信息也可以称为点云。
如图5所示,本实施例记载的信息处理方法包括以下步骤:
步骤501,通过所述采集单元获取第一信息集合及第二信息集合。
所述第一信息集合的获取时刻早于所述第二信息集合的获取时刻,且所述第一信息集合和所述第二信息集合包括的三维坐标信息对应的三维空间点部分相同。
电子设备在环境中行进时,采集单元根据预设频率对电子设备行进环境中的三维空间点进行连续采集,由于采集单元的采集频率较高(例如1秒采集30次),因此,采集单元第n(大于等于1)次和第n+1次对环境中的三维空间点进行采集时,总是会对环境中的部分区域进行重复采集,也就是说,采集单元在第n(大于等于1)次和所采集的三维坐标点的信息集合(本实施例中对应称为第一信息集合),与采集单元在第n+1次所采集的三维坐标点的信息集合(本实施例中对应称为第二信息集合),总是会存在部分重叠(也可以理解为相同)的三维空间点,上述重叠的三维空点在第一信息集合、以及第二信息集合中具有不同的三维坐标信息;需要指出的是,第一信息集合和第二信息集合并非特指采集单元所采集到的信息集合中的第一个信息集合和第二个信息集合,而是指采集单元在时间先后顺序上相邻两次所采集到的信息集合。
步骤502,确定所述第一信息集合和所述第二信息集合的第一变换关系。
作为一个示例,可以从第一信息集合、以及第二信息集合中提取出特征点,形成特征点集合。本示例中,特征点可以为环境中任何物体上的任何部位的成像点。如物体的边缘处的点,也可以是物体上的与该物体的特性不一致的点,如白色物体上的黑色斑点,物体上凸起的点,物体上凹下点,金属制物体上的锈点,物体表面漆体上的剥落点等;基于特征点匹配的方式,确定第一信息集合中相同特征点,由于特征点由多个三维空间坐标点构成,因此基于同一特征点在第一信息集合中的三维坐标、以及在第二信息集合中的三维坐标,可以确定第二信息集合相对于第一信息集合在三维空间上的位移和/或旋转,从而确定第一信息集合和第二信息集合的初始变换关系也即第一变换关系。
上述示例中,关于第一信息集合和第二信息集合中的特征点的提取方式,可以采用以下方式任意一种:SIFT方式、SURF方式和ORB方式;由于提取特征点的方式可通过上述相关技术实现,本示例中不再赘述。
步骤503,基于所述第一变换关系,将所述第一信息集合和所述第二信息集合中的三维坐标点投射至同一三维坐标系中。
第一变换关系表征第二信息相对于第一信息集合在三维空间的变换(包括位移、旋转),实际应用中,可以电子设备行进前的位置作为基准三维坐标系的原点,将采集单元首次采集到的信息集合(对应第一信息集合)所处的三维坐标系为基准三维坐标系,并根据第二次采集到的信息(第二信息集合)与首次采集到的信息集合的第一变换关系,将第二信集合中的三维空间点的三维坐标信息投射到基准三维坐标系;同理,可以根据第三次采集到的信息集合与第二次采集到信息集合的变换关系、以及第二次采集到的信息集合与第一次采集到信息集合的变换关系、将第三次采集到信息集合投射到基准三维坐标系中,递归上述处理,可以将采集单元采集的三维空间点的三维坐标信息投射到基准坐标系中。
步骤504,获取预设第三信息集合,所述第三信息集合包括所述环境中特定二维空间点的二维坐标信息。
所述特定二维空间点与环境中辨识率高的物体对应,例如,在办公环境中,所述特定二维空间点可以与办公环境中的工位对应,在家居环境中,所述特定二维空间点可以与家居环境中的墙壁对应。
步骤505,将所述三维坐标系中的三维空间点投射到所述二维空间,得到第四信息集合。
以办公环境为例,将在行进环境中采集的三维空间点的三维坐标信息,投射到办公环境中工位所处的平面中,得到三维空间点的二维空间坐标信息的集合,即第四信息集合。
步骤506,将所述第四信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配,得到匹配结果。
作为一个示例,将第三信息集合中、以及第四信息集合中的二维空间点进行匹配,确定第三信息集合中、以及第四信息集合中对应同一特征点的二维空间点,基于所确定的二维空间点确定匹配结果,也即确定同一特征点在第三信息集合中对应的二维空间点的二维坐标、相对第四信息集合中对应的二维空间点的变换(包括旋转和位移)。
由于第四信息集合是根据第一信息集合和第二信息集合投射得到,且第三信息集合中的二维空间点的二维坐标是二维空间点的实际坐标,因此,匹配结果(也即同一特征点在第三信息集合中对应的二维空间点的二维坐标、相对第四信息集合中对应的二维空间点的变换)反映了三维坐标系中对于表征特定二维空间点的坐标(二维)的误差。
步骤507,基于所述匹配结果,更新所述第一信息集合和所述第二信息集合的第一变换关系,得到第二变换关系。
作为一个示例,根据同一特征点在第三信息集合中对应的二维空间点的二维坐标、相对第四信息集合中对应的二维空间点的变换(包括旋转和位移)的值,对应作为调整第一变换关系中旋转和位置的补偿值,以调整第一变换关系,也就是将第二变化关系作为修正后的第一信息集合和第二信息集合的变换关系。
步骤508,确定所述第二变换关系和所述第三变换关系的差值,所述第三变换关系为确定所述第一信息集合和所述第二信息集合的初始变换关系。
步骤502得到的第一变换关系为对利用点云精确配准技术对第一信息集合和第二信息集合进行处理得到,在得到第一变换关系之前按,还需要利用点云初始配准技术对第一信息集合和第二信息集合进行处理得到初始变换关系即第三变换关系。
步骤509,判断所述差值是否超过预设阈值,如果是,则执行步骤510;否则执行步骤511。
步骤510,降低所述电子设备的行进速度。
电子设备行进速度降低的幅度可以与步骤508得到的差值存在正比例关系,差值反映了初始配准的精度,差值越大,初始配准精度越低,通过降低电子设备的行进速度可以提升后续初始配准的精度,也即提升了第二变换关系的准确度。
步骤511,基于所述第二变换关系,将所述第一信息集合和所述第二信息集合对应的三维坐标点投射至同一三维坐标系中。
需要指出的是,由于步骤503所投射的三维坐标系中的三维空间点存在误差,因此,步骤508中所投射的三维坐标系中,不包括步骤503中所投射的三维空间点;步骤508基于修正后的第一信息集合和第二信息集合的变换关系也即第二变换关系,将第一信息集合和第二信息集合重新投射至三维坐标系(对应本实施例欲获得的三维地图)。
本实施例中,基于环境中的特定二维空间点将采集单元在不同时刻所采集的三维空间点之间的变换关系进行修正,由于特定二维空间点可以采用环境中辨识率高的特征点,因此,能够对第一信息集合和第二信息集合的变换关系进行高精度地修正,克服了相关技术中由于误差累积难以保证鲁棒性的缺陷,可以得到高精度的三维地图。
这里需要指出的是:以下电子设备实施例中的描述,与上述方法描述是类似的,同方法的有益效果描述,不作赘述。对于本发明电子设备实施例中未披露的技术细节,请参照本发明方法实施例的描述。
实施例六
本实施例记载一种电子设备,如图6a所示,包括:
采集单元61,所述采集单元61用于获取环境中三维空间点的三维坐标信息;
控制单元62,用于通过所述采集单元61获取第一信息集合及第二信息集合,所述第一信息集合的获取时刻早于所述第二信息集合的获取时刻,且所述第一信息集合和所述第二信息集合包括的三维坐标信息对应的三维空间点部分相同;
确定单元63,用于确定所述第一信息集合和所述第二信息集合的第一变换关系;
投射单元64,用于基于所述第一变换关系,将所述第一信息集合和所述第二信息集合中的三维坐标点投射至同一三维坐标系中;
获取单元65,用于获取预设第三信息集合,所述第三信息集合包括所述环境中特定二维空间点的二维坐标信息;
所述投射单元64,还用于将所述三维坐标系中的三维空间点投射到所述二维空间,得到第四信息集合;
匹配单元66,用于将所述第四信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配,得到匹配结果;
更新单元67,用于基于所述匹配结果,更新所述第一信息集合和所述第二信息集合的第一变换关系,得到第二变换关系;
所述投射单元64,还用于基于所述第二变换关系,将所述第一信息集合和所述第二信息集合对应的三维坐标点投射至同一三维坐标系中。
作为一个实施方式,所述采集单元61,还用于获取环境中三维空间点的特征描述信息,所述第三信息集合还包括所述二维空间点的特征描述信息。
作为一个实施方式,如图6b所示,所述匹配单元66包括:触发模块661、第一匹配模块662和第二匹配模块663;其中,
所述触发模块661,用于触发所述第一匹配模块662或触发所述第二匹配模块663;
所述第一匹配模块662,用于将所述第四信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,对应与所述第三信息集合中的二维空间点的二维坐标以及特征描述信息进行匹配;
所述第二匹配模块663,663用于基于所述第四信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,确定至少一个第一特征点;
基于所述第三信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,确定至少一个第二特征点;
将所述至少一个第一特征点的每个第一特征点,与所述至少一个第二特征点的每个第二特征点进行匹配。
作为一个实施方式,如图6c所示,基于图6a所示的电子设备,所述电子设备还可以包括:判断单元68;
所述投射单元64,还用于将所述第二信息集合中的三维空间点投射到所述二维空间,得到第五信息集合;
所述匹配单元66,还用于将所述第五信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配;
所述判断单元68,用于根据所述匹配单元66的匹配结果以及预设条件,判定第一位置与第二位置是否为同一位置;
其中,所述第一位置为所述采集单元61采集与所述第J二维空间点对应的第二信息集合时所述电子设备在所述环境的行进面上所处的位置,所述第二位置为所述第K二维空间点在所述环境的行进面上所对应的位置,J,K均为正整数的集合。
作为一个实施方式,所述匹配单元66,还用于当所述预设条件为:匹配成功的二维空间点的数量大于所述第一阈值时,将所述第五信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,对应与所述第三信息集合中的二维空间点的二维坐标以及特征描述信息进行匹配;
所述匹配单元66,还用于当所述预设条件为:匹配成功的特征点数量大于所述第二阈值时,基于所述第五信息集合中的二维空间点的二维坐标信息、以及特征描述信息,确定所述第五信息集合中的特征点;
基于所述第三信息集合中的二维空间点的二维坐标信息、以及特征描述信息,确定所述第三信息集合中的特征点;
将所述第五信息集合中的特征点,与所述第三信息集合中的特征点进行匹配。
作为一个实施方式,所述确定单元63,还用于根据所述采集单元61当前的位置、以及所述采集单元61的采集性能参数,在所述三维坐标系中确定第一区域,所述第一区域为所述采集单元61处于当前位姿所支持采集到的三维空间点对应的区域;
所述投射单元64,还用于将所述第一区域投射到所述二维空间,得到第二区域;
所述判断单元68,还用于当所述匹配单元66将所述第五信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配,且匹配到二维空间点时,检测所匹配到的二维空间点是否均位于所述第二区域;如果是,则判定二维空间点匹配成功;否则,判定二维空间点匹配为误匹配。
作为一个实施方式,如图6d所示,所述确定单元63可以包括:
确定模块631,用于确定所述第二变换关系和所述第三变换关系的差值,所述第三变换关系为所述第一信息集合和所述第二信息集合的初始变换关系;
判断模块632,用于判断所述差值是否超过预设阈值;
速度调整模块633,用于当所述差值超过预设阈值时,降低所述电子设备的行进速度。
实际应用中,采集单元61可以由电子设备的中的3D摄像头、3D激光扫描仪实现;电子设备中的其他单元可由CPU、数字信号处理器(DSP,Digital Signal Processor)或FPGA实现。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者,本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种信息处理方法,应用于电子设备中,所述电子设备上设置有采集单元,所述采集单元支持获取环境中三维空间点的三维坐标信息;其特征在于,所述方法包括:
通过所述采集单元获取第一信息集合及第二信息集合,所述第一信息集合的获取时刻早于所述第二信息集合的获取时刻,且所述第一信息集合和所述第二信息集合包括的三维坐标信息对应的三维空间点部分相同;
确定所述第一信息集合和所述第二信息集合的第一变换关系;
基于所述第一变换关系,将所述第一信息集合和所述第二信息集合中的三维坐标点投射至同一三维坐标系中;
获取预设第三信息集合,所述第三信息集合包括所述环境中特定二维空间点的二维坐标信息;
将所述三维坐标系中的三维空间点投射到二维空间,得到第四信息集合;
将所述第四信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配,得到匹配结果;
基于所述匹配结果,更新所述第一信息集合和所述第二信息集合的第一变换关系,得到第二变换关系;
基于所述第二变换关系,将所述第一信息集合和所述第二信息集合对应的三维坐标点投射至同一三维坐标系中。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采集单元支持获取环境中三维空间点的特征描述信息,所述第三信息集合还包括所述第三信息集合中的二维空间点的特征描述信息。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将所述第四信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配,包括:
将所述第四信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,对应与所述第三信息集合中的二维空间点的二维坐标以及特征描述信息进行匹配;或者,
基于所述第四信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,确定至少一个第一特征点;
基于所述第三信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,确定至少一个第二特征点;
将所述至少一个第一特征点中的每个第一特征点,与所述至少一个第二特征点中的每个第二特征点进行匹配。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
将所述第二信息集合中的三维空间点投射到所述二维空间,得到第五信息集合;
将所述第五信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配;
根据匹配结果以及预设条件,判定第一位置与第二位置是否为同一位置;
其中,所述第一位置为所述采集单元采集与第J二维空间点对应的第二信息集合时所述电子设备在所述环境的行进面上所处的位置,所述第二位置为第K二维空间点在所述环境的行进面上所对应的位置,J,K均为正整数的集合。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述预设条件为:匹配成功的二维空间点的数量大于第一阈值;或为,匹配成功的特征点数量大于第二阈值;
当所述预设条件为:匹配成功的二维空间点的数量大于所述第一阈值时,所述将所述第五信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配,包括:
将所述第五信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,对应与所述第三信息集合中的二维空间点的二维坐标以及特征描述信息进行匹配;
当所述预设条件为:匹配成功的特征点数量大于所述第二阈值时,所述将所述第五信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配,包括:
基于所述第五信息集合中的二维空间点的二维坐标信息、以及特征描述信息,确定所述第五信息集合中的特征点;
基于所述第三信息集合中的二维空间点的二维坐标信息、以及特征描述信息,确定所述第三信息集合中的特征点;
将所述第五信息集合中的特征点,与所述第三信息集合中的特征点进行匹配。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述采集单元当前的位置、以及所述采集单元的采集性能参数,在所述三维坐标系中确定第一区域,所述第一区域为所述采集单元处于当前位姿所能采集到三维空间点对应的区域;
将所述第一区域投射到所述二维空间,得到第二区域;
相应地,所述将所述第五信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配,且匹配到二维空间点时,所述方法还包括:
检测所匹配到的二维空间点是否均位于所述第二区域;
如果是,则判定二维空间点匹配成功;否则,判定二维空间点匹配为误匹配。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定所述第二变换关系和第三变换关系的差值,所述第三变换关系为所述第一信息集合和所述第二信息集合的初始变换关系
判断所述差值是否超过预设阈值;
当所述差值超过预设阈值时,降低所述电子设备的行进速度。
8.一种电子设备,所述电子设备包括:采集单元,所述采集单元用于获取环境中三维空间点的三维坐标信息;其特征在于,所述电子设备还包括:
控制单元,用于通过所述采集单元获取第一信息集合及第二信息集合,所述第一信息集合的获取时刻早于所述第二信息集合的获取时刻,且所述第一信息集合和所述第二信息集合包括的三维坐标信息对应的三维空间点部分相同;
确定单元,用于确定所述第一信息集合和所述第二信息集合的第一变换关系;
投射单元,用于基于所述第一变换关系,将所述第一信息集合和所述第二信息集合中的三维坐标点投射至同一三维坐标系中;
获取单元,用于获取预设第三信息集合,所述第三信息集合包括所述环境中特定二维空间点的二维坐标信息;
所述投射单元,还用于将所述三维坐标系中的三维空间点投射到所述二维空间,得到第四信息集合;
匹配单元,用于将所述第四信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配,得到匹配结果;
更新单元,用于基于所述匹配结果,更新所述第一信息集合和所述第二信息集合的第一变换关系,得到第二变换关系;
所述投射单元,还用于基于所述第二变换关系,将所述第一信息集合和所述第二信息集合对应的三维坐标点投射至同一三维坐标系中。
9.根据权利要求8所述的电子设备,其特征在于,所述采集单元,还用于获取环境中三维空间点的特征描述信息,所述第三信息集合还包括所述第三信息集合中的二维空间点的特征描述信息。
10.根据权利要求9所述的电子设备,其特征在于,所述匹配单元包括:触发模块、第一匹配模块和第二匹配模块;其中,
所述触发模块,用于触发所述第一匹配模块或触发所述第二匹配模块;
所述第一匹配模块,用于将所述第四信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,对应与所述第三信息集合中的二维空间点的二维坐标以及特征描述信息进行匹配;
所述第二匹配模块,用于基于所述第四信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,确定至少一个第一特征点;
基于所述第三信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,确定至少一个第二特征点;
将所述至少一个第一特征点的每个第一特征点,与所述至少一个第二特征点的每个第二特征点进行匹配。
11.根据权利要求8所述的电子设备,其特征在于,
所述投射单元,还用于将所述第二信息集合中的三维空间点投射到所述二维空间,得到第五信息集合;
所述匹配单元,还用于将所述第五信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配;
所述电子设备还包括:判断单元,用于根据所述匹配单元的匹配结果以及预设条件,判定第一位置与第二位置是否为同一位置;
其中,所述第一位置为所述采集单元采集与第J二维空间点对应的第二信息集合时所述电子设备在所述环境的行进面上所处的位置,所述第二位置为第K二维空间点在所述环境的行进面上所对应的位置,J,K均为正整数的集合。
12.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,
所述匹配单元,还用于当所述预设条件为:匹配成功的二维空间点的数量大于第一阈值时,将所述第五信息集合中的二维空间点的二维坐标、以及特征描述信息,对应与所述第三信息集合中的二维空间点的二维坐标以及特征描述信息进行匹配;
所述匹配单元,还用于当所述预设条件为:匹配成功的特征点数量大于第二阈值时,基于所述第五信息集合中的二维空间点的二维坐标信息、以及特征描述信息,确定所述第五信息集合中的特征点;
基于所述第三信息集合中的二维空间点的二维坐标信息、以及特征描述信息,确定所述第三信息集合中的特征点;
将所述第五信息集合中的特征点,与所述第三信息集合中的特征点进行匹配。
13.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,
所述确定单元,还用于根据所述采集单元当前的位置、以及所述采集单元的采集性能参数,在所述三维坐标系中确定第一区域,所述第一区域为所述采集单元处于当前位姿所支持采集到的三维空间点对应的区域;
所述投射单元,还用于将所述第一区域投射到所述二维空间,得到第二区域;
所述判断单元,还用于当所述匹配单元将所述第五信息集合中的二维空间点,与所述第三信息集合中的二维空间点进行匹配,且匹配到二维空间点时,检测所匹配到的二维空间点是否均位于所述第二区域;如果是,则判定二维空间点匹配成功;否则,判定二维空间点匹配为误匹配。
14.根据权利要求8至13任一项所述的电子设备,其特征在于,所述确定单元包括:
确定模块,用于确定所述第二变换关系和第三变换关系的差值,所述第三变换关系为所述第一信息集合和所述第二信息集合的初始变换关系;
判断模块,用于判断所述差值是否超过预设阈值;
速度调整模块,用于当所述差值超过预设阈值时,降低所述电子设备的行进速度。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |