CN108764196B - 区块地图的生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种区块地图的生成方法，包括：接收第一清扫装置发送的原始第一地块信息；对第一数据、第二数据、第三数据，第四数据和第五数据进行解码，生成第一解码数据至第五解码数据的第一至第五时间戳；根据第一至第五时间戳进行对齐处理；然后融合处理，确定第一地块中每个地面光斑的三维坐标；根据每个地面光斑的三维坐标，确定第一地块信息；其中，第一地块信息包括第一地块的形貌图、固定障碍物信息和边界信息；重复上述方法，生成第n清扫装置的第n地块信息；将第一地块信息至第n地块信息进行融合处理，生成区块地图。由此，排除各种障碍物，生成的区块地图比较准确。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种区块地图的生成方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，城市环境保护意识日益增强，道路清扫用清洁车作为城市环卫工作重要的一环也迎来了良好的发展机遇。
道路清扫用清洁车的出现是城市文明的一项重要的标志，它给人们生活环境以及城市面貌带来了诸多益处，如提高了路面清扫的工作效率，同时提高了操作者的工作积极性，并且大大节约了人力和财力，保证了一个良好整洁的环境，这不仅改变了城市形象，而且更有利于城市文化的建设及市民工作的积极性等。
随着城市规模的发展，人力成本的不断提升，环卫行业要保持快速健康发展，就要提高机械化率和自动化率，最大程度环节从业人员短缺压力。因此，对于智能化无人驾驶的清扫装置的需求，显现的尤为迫切。
现有技术中，无人驾驶车辆被设计为沿着地面上的物理轨迹、线路或其他标记运动，这些轨迹或标记可以通过合适的运输车辆传感器识别，由此可以使传统的无人驾驶车辆沿着安装在地面上的线性轨迹运动，或者从标记地向前运动。如果将这种模式应用在清扫车上，需要耗费大量人力进行标记，而且单一的传感器探测到的地图信息不准确，且其中的各种障碍物不能被排除掉，比如停放的汽车这种特殊的固定障碍物以及运动的汽车这种运动的障碍物不能被排除掉，导致生成的地图不准确。因此，急需一种地图生成方法，以克服现有技术中的地图不准确的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种区块地图的生成方法，以解决现有技术中的地图准确的问题。
为解决上述问题，本发明提供了一种区块地图的生成方法，所述方法包括：
接收n个清扫装置中的第一清扫装置发送的原始第一地块信息；所述原始第一地块信息包括第一数据、第二数据、第三数据、第四数据和第五数据；所述第一数据、所述第二数据、所述第三数据、所述第四数据和所述第五数据分别由设置在所述第一清扫装置上的第一采集装置、第二采集装置、第三采集装置、第四采集装置和第五采集装置所采集到的；n为大于1的整数；所述第一采集装置为激光雷达，所述第二采集装置为全球导航卫星系统GNSS，所述第三采集装置为惯性测量单元，所述第四采集装置为摄像头,所述第五采集装置为轮速计 ；所述第一数据为激光点云数据，所述第二数据为激光雷达的位置信息，所述第三数据为激光发射方向信息，所述第四数据为视频数据，所述第五数据为轮速计 数据；
对所述第一数据、所述第二数据、所述第三数据、所述第四数据和所述第五数据进行解码，生成第一解码数据、第二解码数据、第三解码数据、第四解码数据和第五解码数据；所述第一解码数据包括第一时间戳，所述第二解码数据包括第二时间戳，所述第三解码数据包括第三时间戳，所述第四解码数据包括第四时间戳，所述第五解码数据包括第五时间戳；
根据所述第一时间戳、所述第二时间戳、所述第三时间戳、所述第四时间戳和所述第五时间戳，对所述第一解码数据、所述第二解码数据、所述第三解码数据、所述第四解码数据和所述第五解码数据在时间上进行对齐处理；
对对齐处理后的所述第一解码数据、所述第二解码数据、所述第三解码数据、所述第四解码数据和所述第五解码数据进行融合处理，根据所述激光点云数据，确定所述激光雷达和地面光斑的距离信息，根据所述距离信息、所述激光雷达的位置信息和激光的发射方向信息，确定第一地块中每个地面光斑的三维坐标；
根据所述每个地面光斑的三维坐标，确定第一地块信息；其中，所述第一地块信息包括第一地块的形貌图、固定障碍物信息和边界信息；
重复上述方法，生成第n清扫装置的第n地块信息；
将所述第一地块信息至第n地块信息进行融合处理，生成区块地图；
所述将所述第一地块信息至第n地块信息进行融合处理之前，所述方法还包括：
对所述第一地块信息至第n地块信息添加编号；
所述对所述第一地块信息至第n地块信息添加编号之后，所述方法还包括：
接收n个清扫装置中的任一清扫装置发送的地图调用指令；所述地图调用指令包括地块信息的编号；
根据所述地块信息的编号，确定对应的地块信息；
将确定的所述地块信息发送给所述任一清扫装置，以使所述任一清扫装置根据所述地块信息进行清扫。
优选的，所述方法之后还包括：
根据所述地图调用指令，将所述区块地图发送给所述任一清扫装置，以使所述任一清扫装置根据所述区块地图进行清扫。
优选的，将所述第一地块信息至第n地块信息进行融合处理之前，所述方法还包括：
按照预设距离间隔，对所述区块地图进行划分，生成至少两个子区块地图；
对所述子区块地图添加编号。
优选的，所述对所述子区块地图添加编号之后，所述方法还包括：
接收n个清扫装置中的任一清扫装置发送的地图调用指令，所述地图调用指令包括子区块的编号；
根据所述子区块的编号，确定对应的子区块地图；
将确定的所述子区块地图发送给所述任一清扫装置，以使所述任一清扫装置根据所述子区块地图进行清扫。
优选的，所述根据所述每个地面光斑的三维坐标，确定第一地块信息具体包括：
对第一地块上的每一地面光斑的三维坐标和激光雷达的反射值强度，确定第一地块的形貌图；
根据第一地块的形貌图，确定固定障碍物和边界信息。
优选的，将障碍物信息和固定障碍物信息集合进行特征比对，以确定障碍物信息是否为固定障碍物信息。
通过应用本发明提供的区块地图的生成方法，多种信息采集装置采集的数据进行融合，可以排除各种障碍物，比如停放的汽车这种特殊的固定障碍物以及运动的汽车这种运动的障碍物，生成的区块地图比较准确，而且该区块地图在添加编码后，可以由多个清扫装置进行联合作业，清扫效率较高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的区块地图的生成方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1为本发明实施例提供的区块地图的生成方法流程示意图。该方法的应用场景为自动驾驶的车辆，尤其是自动驾驶的低速车辆，比如清扫装置或物流车。该方法的执行主体可以是服务器。如图1所示，所述方法包括以下步骤：
步骤110，接收n个清扫装置中的第一清扫装置发送的原始第一地块信息；所述原始第一地块信息包括第一数据、第二数据、第三数据、第四数据和第五数据；所述第一数据、所述第二数据、所述第三数据、所述第四数据和所述第五数据分别由设置在所述第一清扫装置上的第一采集装置、第二采集装置、第三采集装置、第四采集装置和第五采集装置所采集到的。
其中，多个地块构成了一个区块。为了生成一个比较大的的区块的区块地图，可以由n个清扫装置去采集该区块中各个地块的地块信息，所述第一采集装置为激光雷达，所述第二采集装置为全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)，所述第三采集装置为惯性测量单元 (Inertial measurement unit，IMU)，所述第四采集装置为摄像头，所述第五采集装置为轮速计。激光雷达的数量可以根据清扫装置的精度要求而设定，一般的，当第一清扫装置的高度比较低时，激光雷达可以设置在第一清扫装置的顶部即可满足要求，如果第一清扫装置的高度较高，激光雷达的数量可以是至少两个，比如，一个设置在车辆的顶部，另一个设置在车辆的前端。摄像头的数量可以是4个，分别设置在车辆的前后左右四个位置，这四个位置应该经过实验测试，以满足拍摄死角少的要求。
所述第一数据为激光点云数据，所述第二数据为激光雷达的位置信息，所述第三数据为激光发射方向信息，所述第四数据为视频数据，所述第五数据为轮速计数据。
步骤120，对所述第一数据、所述第二数据、所述第三数据、所述第四数据和所述第五数据进行解码，生成第一解码数据、第二解码数据、第三解码数据、第四解码数据和第五解码数据；所述第一解码数据包括第一时间戳，所述第二解码数据包括第二时间戳，所述第三解码数据包括第三时间戳，所述第四解码数据包括第四时间戳，所述第五解码数据包括第五时间戳。
步骤130，根据所述第一时间戳、所述第二时间戳、所述第三时间戳和所述第四时间戳，对所述第一解码数据、所述第二解码数据、所述第三解码数据、所述第四解码数据和所述第五解码数据在时间上进行对齐处理。
步骤140，对对齐处理后的所述第一解码数据、所述第二解码数据、所述第三解码数据、所述第四解码数据和所述第五解码数据进行融合处理，确定第一地块中每个地面光斑的三维坐标。
其中，通过网关进行上述数据的传输，为了减少数据传输量，可以应用自动驾驶的专用网关，该网关可以对数据进行压缩，以减少数据传输量。
服务器接收到网关发送的数据后，对数据进行解码，从而确定了每一帧数据的时间戳。
进一步的，所述确定第一地块中每个地面光斑的三维坐标，包括：
根据所述激光点云数据，确定所述激光雷达和地面光斑的距离信息；根据所述距离信息、所述激光雷达的位置信息和激光的发射方向信息，确定每一地面光斑的三维坐标；对第一地块上的每一地面光斑的三维坐标进行融合，确定第一地块的形貌图、固定障碍物和边界信息。
具体的，激光雷达产生并发射一束光脉冲，打在物体上并反射回来，最终被激光雷达的接收器所接收。激光雷达的接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间，因为光脉冲以光速传播，所以接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。鉴于光速是已知的，传播时间即可被转换为对距离的测量，结合激光雷达的高度，激光雷达的扫描角度，从 GNSS得到的激光雷达的位置信息和从IMU得到的激光发射方向，并结合轮速计测得的转速信息，就可以准确地计算出每一个地面光斑的三维坐标X，Y，Z。
步骤150，根据所述每个地面光斑的三维坐标，确定第一地块信息；其中，所述第一地块信息包括第一地块的形貌图、固定障碍物信息和边界信息。
根据每个地面光斑的三维坐标，并结合结构雷达的反射值强度，可以确定第一地块的形貌图，并根据形貌图，可以确定固定障碍物信息和边界信息。
其中，将障碍物信息和固定障碍物信息集合进行特征比对，以确定障碍物信息是否为固定障碍物信息。
步骤160，重复步骤110-步骤150，生成第n清扫装置的第n地块信息。
重复步骤110-150，直至生成第n装置的第n地块信息。
步骤170，将所述第一地块信息至第n地块信息进行融合处理，生成区块地图。
在步骤170之后，清扫装置可以调用区块地图进行清扫。清扫装置调用区块地图的方式可以有以下几种。
第一种、服务器接收n个清扫装置中的任一清扫装置发送的地图调用指令；根据所述地图调用指令，将所述区块地图发送给所述任一清扫装置，以使所述任一清扫装置根据所述区块地图进行清扫。
由此，可以通过一个清扫装置完成整个区块的清扫。
第二种、所述将所述第一地块信息至第n地块信息进行融合处理之前，对所述第一地块信息至第n地块信息添加编号。
在接收到n个清扫装置中的任一清扫装置发送的地图调用指令后，所述地图调用指令包括地块信息的编号；根据所述地块信息的编号，确定对应的地块信息；最后，将确定的所述地块信息发送给所述任一清扫装置，以使所述任一清扫装置根据所述地块信息进行清扫。
由此，可以根据地块信息的编号，多个清扫装置共同完成清扫工作。
第三种、将所述第一地块信息至第n地块信息进行融合处理之前，服务器按照预设距离间隔，对所述区块地图进行划分，生成至少两个子区块地图；并对所述子区块地图添加编号。
在接收到n个清扫装置中的任一清扫装置发送的地图调用指令后，所述地图调用指令包括子区块的编号，根据所述子区块的编号，确定对应的子区块地图；最后将确定的所述子区块地图发送给所述任一清扫装置，以使所述任一清扫装置根据所述子区块地图进行清扫。由此，可以对区块地图重新划分后，由清扫装置对每一子区块地图对应的子区块进行清扫，多个清扫装置根据子区块地图，共同进行清扫，提高了清扫效率。
通过应用本发明提供的区块地图的生成方法，多种信息采集装置采集的数据进行融合，可以排除各种障碍物，比如停放的汽车这种特殊的固定障碍物以及运动的汽车这种运动的障碍物，生成的区块地图比较准确，而且该区块地图在添加编码后，可以由多个清扫装置进行联合作业，清扫效率较高。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器 (RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种区块地图的生成方法，其特征在于，所述方法包括：
接收n个清扫装置中的第一清扫装置发送的原始第一地块信息；所述原始第一地块信息包括第一数据、第二数据、第三数据、第四数据和第五数据；所述第一数据、所述第二数据、所述第三数据、所述第四数据和所述第五数据分别由设置在所述第一清扫装置上的第一采集装置、第二采集装置、第三采集装置、第四采集装置和第五采集装置所采集到的；n为大于1的整数；所述第一采集装置为激光雷达，所述第二采集装置为全球导航卫星系统GNSS，所述第三采集装置为惯性测量单元，所述第四采集装置为摄像头， 所述第五采集装置为轮速计 ；所述第一数据为激光点云数据，所述第二数据为激光雷达的位置信息，所述第三数据为激光发射方向信息，所述第四数据为视频数据，所述第五数据为轮速计 数据；
对所述第一数据、所述第二数据、所述第三数据、所述第四数据和所述第五数据进行解码，生成第一解码数据、第二解码数据、第三解码数据、第四解码数据和第五解码数据；所述第一解码数据包括第一时间戳，所述第二解码数据包括第二时间戳，所述第三解码数据包括第三时间戳，所述第四解码数据包括第四时间戳，所述第五解码数据包括第五时间戳；
根据所述第一时间戳、所述第二时间戳、所述第三时间戳、所述第四时间戳和所述第五时间戳，对所述第一解码数据、所述第二解码数据、所述第三解码数据、所述第四解码数据和所述第五解码数据在时间上进行对齐处理；
对对齐处理后的所述第一解码数据、所述第二解码数据、所述第三解码数据、所述第四解码数据和所述第五解码数据进行融合处理，根据所述激光点云数据，确定所述激光雷达和地面光斑的距离信息，根据所述距离信息、所述激光雷达的位置信息和激光的发射方向信息，确定第一地块中每个地面光斑的三维坐标；
根据所述每个地面光斑的三维坐标，确定第一地块信息；其中，所述第一地块信息包括第一地块的形貌图、固定障碍物信息和边界信息；
重复上述方法，生成第n清扫装置的第n地块信息；
将所述第一地块信息至第n地块信息进行融合处理，生成区块地图；
所述将所述第一地块信息至第n地块信息进行融合处理之前，所述方法还包括：
对所述第一地块信息至第n地块信息添加编号；
所述对所述第一地块信息至第n地块信息添加编号之后，所述方法还包括：
接收n个清扫装置中的任一清扫装置发送的地图调用指令；所述地图调用指令包括地块信息的编号；
根据所述地块信息的编号，确定对应的地块信息；
将确定的所述地块信息发送给所述任一清扫装置，以使所述任一清扫装置根据所述地块信息进行清扫。
2.根据权利要求1所述的区块地图的生成方法，其特征在于，所述方法之后还包括：
根据所述地图调用指令，将所述区块地图发送给所述任一清扫装置，以使所述任一清扫装置根据所述区块地图进行清扫。
3.根据权利要求1所述的区块地图的生成方法，其特征在于，将所述第一地块信息至第n地块信息进行融合处理之前，所述方法还包括：
按照预设距离间隔，对所述区块地图进行划分，生成至少两个子区块地图；
对所述子区块地图添加编号。
4.根据权利要求3所述的区块地图的生成方法，其特征在于，所述对所述子区块地图添加编号之后，所述方法还包括：
接收n个清扫装置中的任一清扫装置发送的地图调用指令，所述地图调用指令包括子区块的编号；
根据所述子区块的编号，确定对应的子区块地图；
将确定的所述子区块地图发送给所述任一清扫装置，以使所述任一清扫装置根据所述子区块地图进行清扫。
5.根据权利要求1所述的区块地图的生成方法，其特征在于，所述根据所述每个地面光斑的三维坐标，确定第一地块信息具体包括：
对第一地块上的每一地面光斑的三维坐标和激光雷达的反射值强度，确定第一地块的形貌图；
根据第一地块的形貌图，确定固定障碍物和边界信息。
6.根据权利要求1所述的区块地图的生成方法，其特征在于，将障碍物信息和固定障碍物信息集合进行特征比对，以确定障碍物信息是否为固定障碍物信息。
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