CN109407073B - 反射值地图构建方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了反射值地图构建方法和装置。该方法的一具体实施方式包括：基于全局位姿优化得到的每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角，构建反射值地图。实现了对选取出的用于构建反射值地图的激光点云中的关键帧激光点云、样本帧激光点云、普通帧激光点云逐级进行位姿优化，得到较为精确的每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角，从而，得到较为精确地得到每一帧用于构建反射值地图的激光点云中的激光点在世界坐标系下的坐标，提升反射值地图对应的拼接后的激光点云的拼接精度，进而提升反射值地图的精度。

Description

反射值地图构建方法和装置

技术领域

本申请涉及计算机领域，具体涉及导航领域，尤其涉及反射值地图构建方法和装置。

背景技术

反射值地图可以用于对车辆的精确定位。目前，在构建一个区域的反射值地图时，通常采用的方式为：直接将在该区域采集到每一帧激光点云时GPS设备输出的位置和惯性导航设备输出的姿态角作为采集到一每帧激光点云时激光雷达的中心点的位置和姿态角即作为一帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角。利用采集到每一帧激光点云时GPS设备输出的位置和惯性导航设备输出的姿态角，对激光雷达输出的每一帧激光点云对应的激光点云数据中的激光点在激光雷达坐标系下的坐标进行转换，得到每一帧激光点云中的激光点在世界坐标系下的坐标。最后，根据每一帧激光点云中的激光点在世界坐标系下的坐标，将每一帧激光点云进行拼接得到反射值地图对应的拼接后的激光点云后投影到该区域占据的网格中，统计投影到每一个该区域占据的网格中的激光点反射强度的均值和方差，得到反射值地图的地图数据，构建反射值地图。

然而，由于GPS设备受到诸如卫星信号偏移影响和惯性导航设备受到诸如误差积累的影响，GPS设备输出的位置和惯性导航设备输出的姿态角误差均较大，转换后的每一帧激光点云中的激光点在世界坐标系下的坐标的误差较大，导致反射值地图对应的拼接后的激光点云的拼接精度的降低，进而导致反射值地图的精度的降低。

发明内容

本申请提供了反射值地图构建方法和装置，用于解决上述背景技术部分存在的技术问题。

第一方面，本申请提供了反射值地图构建方法，该方法包括：从待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中选取出用于构建反射值地图的激光点云，以及从用于构建反射值地图的激光点云中选取出样本帧激光点云；从样本帧激光点云中选取出关键帧激光点云，以及基于关键帧激光点云对应的调整量，确定出最优关键帧激光点云，调整量基于将关键帧激光点云拼接到其他的关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的拼接后的位置相对于关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的移动量而确定；对用于构建反射值地图的激光点云中除最优关键帧激光点云之外的激光点云进行全局位姿优化，得到每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角；基于每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角，构建反射值地图。

第二方面，本申请提供了反射值地图构建装置，该装置包括：选取单元，配置用于从待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中选取出用于构建反射值地图的激光点云，以及从用于构建反射值地图的激光点云中选取出样本帧激光点云；确定单元，配置用于从样本帧激光点云中选取出关键帧激光点云，以及基于关键帧激光点云对应的调整量，确定出最优关键帧激光点云，调整量基于将关键帧激光点云拼接到其他的关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的拼接后的位置相对于关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的移动量而确定；优化单元，配置用于对用于构建反射值地图的激光点云中除最优关键帧激光点云之外的激光点云进行全局位姿优化，得到每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角；构建单元，配置用于基于每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角，构建反射值地图。

本申请提供的反射值地图构建方法和装置，通过从待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中选取出用于构建反射值地图的激光点云，以及从用于构建反射值地图的激光点云中选取出样本帧激光点云；从样本帧激光点云中选取出关键帧激光点云，以及基于关键帧激光点云对应的调整量，确定出最优关键帧激光点云；对用于构建反射值地图的激光点云中除最优关键帧激光点云之外的激光点云进行全局位姿优化，得到每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角；基于每一帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角，构建反射值地图。实现了对选取出的用于构建反射值地图的激光点云中的关键帧激光点云、样本帧激光点云、普通帧激光点云逐级进行位姿优化，得到较为精确的每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角，从而，得到较为精确地得到每一帧用于构建反射值地图的激光点云中的激光点在世界坐标系下的坐标，提升反射值地图对应的拼接后的激光点云的拼接精度，进而提升反射值地图的精度。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了可以应用本申请的反射值地图构建方法或装置的实施例的示例性系统架构；

图2示出了根据本申请的反射值地图构建方法的一个实施例的流程图；

图3示出了根据本申请的反射值地图构建装置的一个实施例的结构示意图；

图4是适于用来实现本申请实施例的服务器的计算机系统的结构示意图。

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，为了便于描述，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示出了可以应用本申请的反射值地图构建方法或装置的实施例的示例性系统架构。

如图1所示，系统架构可以包括无人驾驶汽车101、网络102和服务器103。网络102用以在无人驾驶汽车101和服务器103之间提供通信链路的介质。网络102可以采用无线通信链路。

无人驾驶汽车101可以配置有激光雷达、GPS设备、惯性导航设备。无人驾驶汽车101可以预先在待构建反射值地图对应的区域中行驶，利用车载激光雷达采集激光点云，采集到的激光点云中包含激光雷达发出的激光投射到待构建反射值地图对应的区域中的建筑物对象形成的激光点。激光雷达扫描一周，可以扫描到一帧激光点云。无人驾驶汽车101的激光雷达采集到激光点云时激光雷达的中心点的位置可以通过GPS设备获得。激光雷达可以与GPS设备垂直连接。可以将采集到一帧激光点云时GPS设备输出的坐标中的表示一个位置在x轴、z轴的取值作为采集到该帧激光点云时激光雷达的中心点的位置在x轴、z轴的取值，可以将GPS设备输出的坐标中的表示一个位置在y轴的取值减去激光雷达的中心点与GPS设备在垂直方向的差值后的数值作为激光雷达的中心点的位置在y轴的取值。采集到一帧激光点云时激光雷达的中心点的姿态角可以通过惯性导航设备获得，可以将采集到一帧激光点云时惯性导航设备输出的姿态角作为采集到一帧激光点云时激光雷达的中心点的姿态角，即将采集到一帧激光点云时惯性导航设备输出的姿态角作为一帧激光点云对应的激光雷达的中心点的姿态角。

无人驾驶汽车101可以将在待构建的反射值地图对应的区域中行驶时采集到的激光点云发送至服务器103。服务器103可以从无人驾驶汽车101发送的在待构建的反射值地图对应的区域中行驶时采集到的激光点云中选取出用于构建反射值地图的激光点云，对用于构建反射值地图的激光点云进行位姿优化，得到每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角，利用每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角对激光雷达输出的每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光点云数据中的中的激光点在激光雷达坐标系下的坐标进行转换，得到每一帧用于构建反射值地图的激光点云中的激光点在世界坐标系下的坐标。然后，将每一帧用于构建反射值地图的激光点云进行拼接即对所有用于构建反射值地图的激光点云进行拼接，得到待构建的反射值地图对应的拼接后的激光点云。将待构建的反射值地图对应的拼接后的激光点云中的激光点投影到待构建反射值地图对应的区域占据的网格中，统计投影到每一个该区域占据的网格中的激光点反射强度的均值和方差，得到待构建的反射值地图的地图数据，从而，构建出该区域的反射值地图。

请参考图2，其示出了根据本申请的反射值地图构建方法的一个实施例的流程。该方法可以由服务器例如图1中的服务器103执行，相应地，反射值地图构建装置可以设置于服务器例如图1中的服务器103中。该方法包括以下步骤：

步骤201，从待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中选取出样本帧激光点云。

在本实施例中，为了构建一个区域的反射值地图，需要在待构建的反射值地图对应的区域即该区域采集激光点云，从在该区域采集到的激光点云中选取出用于构建反射值地图的激光点云，将每一个用于构建反射值地图的激光点云进行拼接得到反射值地图对应的拼接后的激光点云，将反射值地图对应的拼接后的激光点云进行投影，得到该区域的反射值地图的地图数据，进而可以构建出该区域的反射值地图。

在本实施例中，可以预先在世界坐标系下将地球表面的地平面划分为多个面积相同的网格，每一个网格可以对应预设大小的地域范围。待构建的反射值地图的地图数据包括：将反射值地图对应的拼接后的激光点云进行投影后投影到待构建的反射值地图对应的区域占据的网格中的每一个网格中的激光点的反射强度的均值和方差。

反射值地图可以用于对车辆的精确定位。在车辆行驶在一个区域中，可以根据实时采集到的激光点云中的激光点在世界坐标系下的坐标，将实时采集到的激光点云中的激光点云投影到该区域的反射值地图对应区域即该区域占据的网格中，统计投影到每一个网格的激光点的反射强度的均值和方差。然后，可以根据投影到每一个网格的激光点的反射强度的均值和方差与预先构建的反射值地图的地图数据的匹配情况，确定车辆的位置。

在本实施例中，一帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角可以是指采集到该帧激光点云时通过GPS设备和惯性导航设备获得的激光雷达的中心点的位置和姿态角，姿态角包括：滚转角、俯仰角、偏航角。激光雷达的中心点的位置为激光雷达的中心点在世界坐标系下的位置。

由于通过GPS设备和惯性导航设备获得的采集到每一帧用于构建反射值地图的激光点云时激光雷达的中心点的位置和姿态角与采集到每一帧用于构建反射值地图的激光点云时激光雷达的中心点的实际位置和实际姿态角存在误差，因此，需要对采集到的用于构建反射值地图的激光点云进行全局位姿优化，得到每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角相较于采集到每一帧用于构建反射值地图的激光点云时激光雷达的中心点时通过GPS设备和惯性导航设备获得的激光雷达的中心点的位置和姿态角，更加接近采集到每一帧用于构建反射值地图的激光点云时激光雷达的中心点的实际位置和实际姿态角。

在本实施例中，可以首先获取在待构建的反射值地图对应的区域中采集到所有激光点云，从待构建的反射值地图对应的区域中采集到所有激光点云中选取出用于构建反射值地图的激光点云。

在本实施例中，可以去除在待构建的反射值地图对应的区域中采集到激光点云中对应的激光雷达的中心点的位置的置信度较低的激光点云，将剩余的在待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云作为用于构建反射值地图的激光点云。

例如，根据一帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置与采集到的该帧激光点云的上一帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的差值，判断该帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的置信度。由于激光雷达扫描到一帧激光点云的速度较快，正常情况下，一帧激光点云和该帧激光点云的上一帧激光点云对应的激光雷达的中心点之间的差值较小。当差值大于阈值，则该帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的置信度较低。

在本实施例的一些可选的实现方式中，在从待构建的反射值地图对应的区域中采集到激光点云中选取出用于构建反射值地图的激光点云时，可以确定出待构建的反射值地图对应的区域采集到的所有激光点云中的采集时间的时间戳错误的激光点云。采集到激光点云时激光雷达的中心点的位置可以通过GPS设备获得，采集到激光点云的采集时间的时间戳可以为GPS设备输出的时间戳。当一帧激光点云的采集时间的时间戳出现错误时，相应地，通过GPS设备获取到的该帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置误差较大。可以去除采集时间的时间戳错误的激光点云。可以确定出待构建的反射值地图对应的区域采集到的所有激光点云中的对应的激光雷达的中心点的位置相同的激光点云，去除对应的激光雷达的中心点的位置相同的激光点云，从而，去除在诸如路口停车的情况采集的冗余帧激光点云，减少后续的激光点云拼接过程的计算量和对激光点云拼接过程的干扰。

在去除待构建的反射值地图对应的区域中采集到的所有激光点云中的采集时间的时间戳出现错误的激光点云和对应的激光雷达的中心点的位置相同的激光点云之后，可以将采集到的剩余的激光点云作为用于构建反射值地图的激光点云。

在本实施例中，在从待构建的反射值地图对应的区域中采集到激光点云中选取出用于构建反射值地图的激光点云之后，可以从用于构建反射值地图的激光点云中选取出样本帧激光点云。

在本实施例中，相邻的样本帧激光点云为对应的激光雷达的中心点的位置相邻的用于构建反射值地图的激光点云。可以根据对应的激光雷达的中心点之间的距离从用于构建反射值地图的激光点云中选取出样本帧激光点云。例如，选取出的样本帧激光点云满足以下条件：相邻的样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置之间的距离等于第一预设距离例如0.4米。换言之，样本帧激光点云可以为间隔为第一预设距离的用于构建反射值地图的激光点云。

步骤202，从样本帧激光点云中选取出关键帧激光点云，以及基于调整量，确定出最优关键帧激光点云。

在本实施例中，可以从样本帧激光点云中选取出关键帧激光点云，以及分别确定每一个关键帧激光点云对应的调整量。

在本实施例中，可以根据对应的激光雷达的中心点的位置之间的距离从样本激光点云中选取出关键帧激光点云。相邻的关键帧激光点云为对应的激光雷达的中心点的位置相邻的样本帧激光点云。例如，选取出的关键帧激光点云满足以下条件：相邻的关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置之间的距离为大于第一预设距离的第二预设距离例如8米。换言之，关键帧激光点云可以为间隔为第二预设距离的样本帧激光点云。

在本实施例中，一个关键帧激光点云对应的调整量可以为将该关键帧激光点云拼接到其他关键帧激光点云之后，该关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的拼接后的位置相对于该关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的移动量。

在本实施例中，可以采用预设激光点云拼接算法计算出一个关键帧激光点云对应的调整量。

以采用ICP(Iterative Closest Point)算法确定出一个关键帧激光点云对应的调整量为例，在采用ICP算法拼接激光点云时，一帧激光点云作为原始帧激光点云，另一帧激光点云作为目标帧激光点云，ICP算法将原始帧激光点云拼接到目标帧激光点云。可以将一个关键帧激光点云和该关键帧激光点云拼接到的一个其他的关键帧激光点云分别作为原始帧激光点云和目标帧激光点云，ICP算法在将一个关键帧激光点云拼接到其他的关键帧激光点云时，会确定该关键帧激光点云与拼接到的其他关键帧激光点云之间的转换关系。ICP算法的输出结果中包含该关键帧激光点云与拼接到的其他关键帧激光点云之间的转换关系。可以获取ICP算法的输出结果，从而，获取到该关键帧激光点云与拼接到的其他的关键帧激光点云之间的转换关系。该转换关系包含该关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置与拼接到的其他的关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置之间的平移关系和该关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的姿态角与拼接到的其他的关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的姿态角之间的旋转关系，平移关系可以采用平移矩阵表示，旋转关系可以采用旋转矩阵表示。

在拼接过程中，ICP算法会根据平移关系对该关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置进行平移，根据旋转关系对该关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的姿态角进行旋转，相当于根据平移关系和旋转关系对该关键帧激光点云进行平移和旋转，使得该关键帧激光点云与拼接到的其他的关键帧激光点云中的扫描到的空间中的同一位置形成的激光点的位置重合。在根据平移关系对该关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置进行平移之后，可以得到该关键帧激光点云对应激光雷达的中心点的拼接后的位置，进而得到该关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的拼接后的位置相对于该关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的移动量，从而，可以确定该关键帧激光点云对应的调整量。

在本实施例中，一个关键帧激光点云可以对应多个调整量。以采集到的6个关键帧激光点云，采用ICP算法确定出第1个关键帧激光点云的调整量为例，在采用ICP算法将第1个关键帧激光点云分别拼接到第2个关键帧激光点云、第3个关键帧激光点云、第4个关键帧激光点云、第5个关键帧激光点云、第6个关键帧激光点云，可以得到5个第1个关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的拼接后的位置，可以得到5个第1个关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的拼接后的位置相对于第1个关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的移动量，从而，可以确定第1个关键帧激光点云对应的5个调整量。

在本实施例中的一些可选的实现方式中，可以分别计算每一个关键帧激光点云对应的平均调整量，确定对应的平均调整量最大的关键帧激光点云。然后，可以再次计算除对应的平均调整量最大的关键帧激光点云之外的剩余的关键帧激光点云中的每一个剩余的关键帧激光点云的平均调整量，将剩余的关键帧激光点云中对应的平均调整量最小的关键帧激光点云作为最优关键帧激光点云。

一个关键帧激光点云对应的平均调整量为该关键帧激光点云对应的多个调整量之和除以该关键帧激光点云拼接到的其他关键帧激光点云的数量。

以采集到的6个关键帧激光点云，采用ICP算法计算出6个关键帧激光点云中的第1个关键帧激光点云的平均调整量为例，采用ICP算法将第1个关键帧激光点云分别拼接到第2个关键帧激光点云、第3个关键帧激光点云、第4个关键帧激光点云、第5个关键帧激光点云、第6个关键帧激光点云，可以得到第1个关键帧激光点云对应的5个调整量。可以将第1个关键帧激光点云对应的5个调整量之和除以第1个关键帧激光点云拼接到的其他的关键帧激光点云的数量即5个，得到第1个关键帧激光点云对应的平均调整量。

在计算出每一个关键帧激光点云对应的平均调整量之后，可以确定出对应的平均调整量最大的关键帧激光点云。然后，可以再次计算除对应的平均调整量最大的关键帧激光点云之外的剩余的关键帧激光点云中每一个剩余的关键帧激光点云的平均调整量，将剩余的关键帧激光点云中对应的平均调整量最小的关键帧激光点云作为最优关键帧激光点云。

以采集到的6个关键帧激光点云，采用ICP算法计算平均调整量为例，在采用ICP算法计算出6个关键帧激光点云中的每一个关键帧激光点云对应的平均调整量时，每一个关键帧激光点云各自对应5个调整量。第1个关键帧激光点云对应的平均调整量最大，则可以去除第1个关键帧激光点云，再次计算剩余的第2、3、4、5、6个关键帧激光点云对应的平均调整量。再次计算平均调整量时，第2、3、4、5、6个关键帧激光点云各自对应4个调整量，将再次计算得到的剩余关键帧激光点云中对应的平均调整量最小的关键帧激光点云作为最优关键帧激光点云。

步骤203，对除最优关键帧激光点云之外的激光点云进行全局位姿优化。

在本实施例中，在确定出最优关键帧激光点云之后，可以对用于构建反射值地图的激光点云中除最优关键帧激光点云之外的激光点云进行全局位姿优化，得到每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

在本实施例中，可以将最优关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角作为最优关键帧激光点云对应的用于构建反射值地图的位置和姿态角。换言之，由于最优关键帧激光点对应的平均调整量最小，则最优关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角即采集到最优关键帧激光点云时通过GPS设备和惯性导航设备获得的激光雷达的中心点的位置和姿态角最精确，最优关键帧激光点云不在参与后续的位姿优化，直接将最优关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角作为最优关键帧激光点云对应的用于构建反射值地图的位置和姿态角，从而，避免诸如最优关键帧激光点云参与位姿优化后得到的最优关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角没有通过GPS设备和惯性导航设备获得的激光雷达的中心点的位置和姿态角精确的情况。

对除最优关键帧激光点云之外的激光点云进行全局位姿优化的过程可以相当于对每一帧除最优关键帧激光点云之外的激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角进行平移和旋转，得到除最优关键帧激光点云之外的每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角，从而，得到在待构建的反射值地图对应的区域采集到的每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

在本实施例的一些可选的实现方式中，在对除最优关键帧激光点云之外的激光点云进行全局位姿优化时，可以首先对除最优关键帧激光点云之外的其他关键帧激光点云进行位姿优化，得到每一个其他关键帧激光点云对应的用于构建反射值地图的位置和姿态角。然后，对样本帧激光点云中除关键帧激光点云之外的其他样本帧激光点云进行位姿优化，得到每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。最后，可以对用于构建反射值地图的激光点云中除样本帧激光点云之外的普通帧激光点云进行位姿优化，得到每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

在本实施例的一些可选的实现方式中，在对除最优关键帧激光点云之外的其他关键帧激光点云进行位姿优化时，可以基于其他关键帧激光点云对应的约束条件，首次计算出满足其他关键帧激光点云对应的收敛条件的每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角。然后，可以分别计算每一个其他关键帧激光点云对的优化结果和每一个其他关键帧激光点云对的拼接结果，其中，一个其他关键帧激光点云对包含两个不同的其他关键帧激光点云，其他关键帧激光点云对的优化结果可以为其他关键帧激光点云对中的其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置与其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的差值的均值，其他关键帧激光点云对的拼接结果可以为将其他关键帧激光点云对中的每一个其他关键帧激光点云分别拼接到另一个其他关键帧激光点云之后对应的激光雷达的中心点的拼接后的位置相对于对应的激光雷达的中心点的位置的移动量的均值；去除其他关键帧激光点云对应的约束条件中对应的优化结果和拼接结果的差值大于阈值的其他关键帧激光点云对中的两个其他关键帧激光点云之间的转换关系，得到去除对应的优化结果和拼接结果的差值大于阈值的其他关键帧激光点云对中的两个其他关键帧激光点云之间的转换关系后的约束条件；根据该约束条件，再次计算出满足其他关键帧激光点云对应的收敛条件的每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角；将再次计算出的每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角作为每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

其他关键帧激光点云对应的约束条件包括：每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角、其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角对应的权重、其他关键帧激光点云之间的转换关系。关键帧激光点云之间的转换关系包括：任意两个其他关键帧激光点云之间的转换关系。

在本实施例中，可以采用预设激光点云拼接算法例如ICP算法分别确定出其他关键帧激光点云之间的优化前和优化后的转换关系。

在基于其他关键帧激光点云对应的约束条件对其他关键帧激光点云进行位姿优化时，需要使得其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角尽可能地接近优化前其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角。同时，使得优化后的其他关键帧激光点云之间的转换关系尽可能地接近优化前其他关键帧激光点云之间的转换关系。

基于其他关键帧激光点云对应的约束条件，计算出满足其他关键帧激光点云对应的收敛条件的每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角可以相当于对每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角进行平移和旋转，直至满足其他关键帧激光点云对应的收敛条件，得到每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角，可以将每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角作为每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

在本实施例中，可以基于其他关键帧激光点云对应的约束条件，构建目标函数，其他关键帧激光点云对应的收敛条件可以为该目标函数的函数值小于阈值。基于其他关键帧激光点云对应的约束条件，计算出满足其他关键帧激光点云对应的收敛条件每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角可以相当于对每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角进行平移和旋转，直至该目标函数的函数值小于阈值。

在本实施例的一些可选的实现方式中，其他关键帧激光点云对应的收敛条件包括：其他关键帧激光点云对应的位姿差值与其他关键帧激光点云对应的转换关系差值之和小于阈值，其他关键帧激光点云对应的位姿差值为每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角与优化前其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角的差值之和，其他关键帧激光点云对应的转换关系差值为优化后任意两个其他关键帧激光点云之间的转换关系与优化前任意两个其他关键帧激光点云之间的转换关系之间的差值之和。

优化后任意两个其他关键帧激光点云之间的转换关系与优化前任意两个其他关键帧激光点云之间的转换关系之间的差值可以根据优化后任意两个其他关键帧激光点云之间的转换关系对应的平移量和旋转量与优化前任意两个其他关键帧激光点云之间的转换关系对应的平移量和旋转量的差值确定。

其他关键帧激光点云对应的约束条件中的其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角对应的权重可以作为其他关键帧激光点云对应的位姿差值的权重。

在根据其他关键帧激光点云对应的约束条件，首次计算出满足其他关键帧激光点云对应的收敛条件的每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角之后，可以计算每一个其他关键帧激光点云对的优化结果和拼接结果。任意两个其他关键帧激光点云可以构成一个其他关键帧激光点云对。一个其他关键帧激光点云对的优化结果可以为该其他关键帧激光点云对中的每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置与优化前对应的激光雷达的中心点的位置的差值的均值。

一个其他关键帧激光点云对的拼接结果可以为将该其他关键帧激光点云对中的每一个其他关键帧激光点云分别拼接到另一个其他关键帧激光点云之后对应的激光雷达的中心点的拼接后的位置相对于拼接前其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的移动量的均值。

以一个其他关键帧激光点云对中包含第1个其他关键帧激光点云和第2个其他关键帧激光点云为例，该其他关键帧激光点云对的优化结果可以为第1个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置与第1个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的差值和第2个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置与第2个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的差值的均值。该其他关键帧激光点云对的拼接结果可以为采用ICP算法将第1个其他关键帧激光点云拼接到第2个其他关键帧激光点云之后第1个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的拼接后的位置相对于拼接前第1个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的移动量和将第2个其他关键帧激光点云拼接到第1个其他关键帧激光点云之后第2个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置相对于拼接之前第2个其他关键帧激光点云云对应的激光雷达的中心点的位置的移动量的均值。

在计算每一个其他关键帧激光点云对的优化结果和拼接结果之后，可以计算每一个其他关键帧激光点云对的优化结果和拼接结果的差值，当一个其他关键帧激光点云对的优化结果和拼接结果的差值大于阈值时，则去除约束条件中的该其他关键帧激光点云对中的两个其他关键帧激光点云之间的转换关系，根据去除对应的优化结果和拼接结果的差值大于阈值的其他关键帧激光点云对中的两个其他关键帧激光点云之间的转换关系之后的约束条件，再次计算满足其他关键帧激光点云对应的收敛条件的每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角，将再次计算出的满足其他关键帧激光点云对应的收敛条件的每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角作为每一个其他关键帧激光点云对应的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

在对除最优关键帧激光点云之外的其他关键帧激光点云进行位姿优化，得到每一个其他关键帧激光点云对应的用于构建反射值地图的位置和姿态角之后，可以对样本帧激光点云中除关键帧激光点云之外的其他样本帧激光点云进行位姿优化，得到每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

在本实施例的一些可选的实现方式中，在对样本帧激光点云中除关键帧激光点云之外的其他样本帧激光点云进行位姿优化时，可以基于其他样本帧激光点云对应的约束条件，计算出满足其他样本帧激光点云对应的收敛条件的每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角，将满足其他样本帧激光点云对应的收敛条件的每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角作为每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

其他样本帧激光点云对应的约束条件包括：每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角、其他样本帧激光点云的位置和姿态角对应的权重、相邻的其他样本帧激光点云之间的转换关系。相邻的样本帧激光点云之间的转换关系之间的转换关系包括：任意两个相邻的样本帧激光点云之间的转换关系。相邻的其他样本帧激光点云为对应的激光雷达的中心点的位置相邻的其他样本帧激光点云。

在基于其他样本帧激光点云对应的约束条件，对其他样本帧激光点云进行位姿优化时，需要使得得到的其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角尽可能地接近其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角。同时，需要使得优化后的相邻的其他样本帧激光点云之间的转换关系尽可能地接近优化前相邻的其他样本帧激光点云之间的转换关系。

基于其他样本帧激光点云对应的约束条件，计算出满足其他样本帧激光点云对应的收敛条件的其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角可以相当于对每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角进行平移和旋转，直至满足其他样本帧激光点云对应的收敛条件，得到每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角，将每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角作为每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

在本实施例中，可以基于其他样本帧激光点云对应的约束条件，构建目标函数，其他样本帧激光点云对应的收敛条件可以为该目标函数的函数值小于阈值。基于其他样本帧激光点云对应的约束条件，计算出满足其他样本帧激光点云对应的收敛条件的每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角可以相当于对每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角进行平移和旋转，直至该目标函数的函数值小于阈值。

在本实施例的一些可选的实现方式中，其他样本帧激光点云对应的收敛条件包括：其他样本帧激光点云对应的位姿差值与其他样本帧激光点云对应的转换关系差值之和小于阈值，其他样本帧激光点云对应的位姿差值为每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角与优化前其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角的差值之和，其他样本帧激光点云对应的转换关系差值为优化后相邻的其他样本帧激光点云之间的转换关系与优化前相邻的其他样本帧激光点云之间的转换关系之间的差值之和。

优化后相邻的其他样本帧激光点云之间的转换关系与优化前相邻的样本帧激光点云之间的转换关系之间的差值可以根据优化后相邻的其他样本帧激光点云之间的转换关系对应的平移量和旋转量与优化前相邻的其他样本帧激光点云之间的转换关系对应的平移量和旋转量的差值确定。

其他样本帧激光点云对应的约束条件中的其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角对应的权重可以作为其他样本帧激光点云对应的位姿差值的权重。

在对其他样本帧激光点进行位姿优化，得到每一个其他样本帧激光点对应的用于构建构建反射值地图的位置和姿态角之后，可以对用于构建反射值地图的激光点云中除样本帧激光点云之外的普通帧激光点云进行位姿优化，得到每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

在本实施例的一些可选的实现方式中，在对用于构建反射值地图的激光点云中除样本帧激光点云之外的普通帧激光点云进行位姿优化时，可以基于普通帧激光点云对应的约束条件，计算出满足普通帧激光点云对应的收敛条件的每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角，将每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角作为普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

普通帧激光点云对应的约束条件包括：每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角、普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角对应的权重、相邻的普通帧激光点云之间的转换关系。相邻的普通帧激光点云为对应的激光雷达的中心点的位置相邻的普通帧激光点云。相邻的普通帧激光点云之间的转换关系之间的转换关系包括：任意两个相邻的普通帧激光点云之间的转换关系。

在基于普通帧激光点云对应的约束条件，对普通帧激光点云进行位姿优化时，需要使得得到的普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角尽可能地接近普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角。同时，需要使得优化后的相邻的普通帧激光点云之间的转换关系尽可能地接近优化前相邻的普通帧激光点云之间的转换关系。

基于普通帧激光点云对应的约束条件，计算出满足普通帧激光点云对应的收敛条件的普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角可以相当于对每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角进行平移和旋转，直至满足普通帧激光点云对应的收敛条件，得到每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角，将每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角作为每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

在本实施例中，可以基于普通帧激光点云对应的约束条件，构建目标函数，普通帧激光点云对应的收敛条件可以为该目标函数的函数值小于阈值。基于普通帧激光点云对应的约束条件，计算出满足普通帧激光点云对应的收敛条件的每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角可以相当于对每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角进行平移和旋转，直至该目标函数的函数值小于阈值。

在本实施例的一些可选的实现方式中，普通帧激光点云对应的收敛条件包括：普通帧激光点云对应的位姿差值与普通帧激光点云对应的转换关系差值之和小于阈值，普通帧激光点云对应的位姿差值为每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角与优化前普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角的差值之和，普通帧激光点云对应的转换关系差值为每一个优化后相邻的普通帧激光点云之间的转换关系与优化前相邻的普通帧激光点云之间的转换关系之间的差值进行之和。

优化后相邻的普通帧激光点云之间的转换关系与优化前该相邻的普通帧激光点云之间的转换关系之间的差值可以根据优化后该相邻的普通帧激光点云之间的转换关系对应的平移量和旋转量与优化前该相邻的普通帧激光点云之间的转换关系对应的平移量和旋转量的差值确定。

普通帧激光点云对应的约束条件中的普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角对应的权重可以作为普通帧激光点云对应的位姿差值的权重。

步骤204，基于对应的用于构建反射值地图的位置和姿态角，构建反射值地图。

在本实施例中，在得到在待构建的反射值地图对应的区域中采集到的每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的用于构建反射值地图的位置和姿态角之后，可以利用每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角对激光雷达输出的每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光点云数据中的中的激光点在激光雷达坐标系下的坐标进行转换，得到每一帧用于构建反射值地图的激光点云中的激光点在世界坐标系下的坐标。然后，将每一帧用于构建反射值地图的激光点云进行拼接即对所有用于构建反射值地图的激光点云进行拼接，得到反射值地图对应的拼接后的激光点云。将反射值地图对应的拼接后的激光点云中的激光点投影到待构建反射值地图对应的区域占据的网格中，统计投影到每一个该区域占据的网格中的激光点反射强度的均值和方差，得到反射值地图的地图数据，从而，构建出该区域的反射值地图。

在本实施例中，每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的用于构建反射值地图的位置可以采用一个在世界坐标系下的坐标表示，一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的用于构建反射值地图的位置对应的世界坐标系下的坐标可以包含一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的用于构建反射值地图的位置在x轴、y轴、z轴的取值。

在本实施例中，可以根据一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的用于构建反射值地图的位置对应的世界坐标下的坐标计算出平移矩阵，根据一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的用于构建反射值地图的姿态角得到旋转矩阵。然后，可以根据旋转矩阵和平移矩阵将一帧用于构建反射值地图的激光点云中的每一个激光点在激光雷达的坐标系下的坐标进行转换，得到一帧用于构建反射值地图的激光点云中的每一个激光点在世界坐标系下的坐标。

在本实施例中，世界坐标系可以为UTM(Universal Transverse Mercator)坐标系。

在本实施例中，在基于每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的用于构建反射值地图的位置对应的世界坐标系下的坐标和姿态角得到的平移矩阵和旋转矩阵，得到每一帧用于构建反射值地图的激光点云中的激光点在世界坐标系下的坐标之后，可以将每一帧用于构建反射值地图的激光点云进行拼接，得到待构建的反射值地图对应的拼接后的激光点云。然后，可以根据将待构建的反射值地图对应的拼接后的激光点云中的激光点在世界坐标系下的坐标在x轴、y轴的取值和网格在x轴方向、y轴方向的长度例如网格为正方形时网格的边长，分别确定出每一个待构建的反射值地图对应的拼接后的激光点云中的激光点分别投影到的待构建的反射值地图对应的区域占据的网络，分别统计投影到待构建的反射值地图对应的区域占据的每一个网格中的激光点的反射强度的均值和方差，从而，得到待构建的反射值地图的地图数据，从而，构建出反射值地图。

请参考图3，作为对上述各图所示方法的实现，本申请提供了一种反射值地图构建装置的一个实施例，该装置实施例与图2所示的方法实施例相对应。

如图3所示，反射值地图构建装置包括：选取单元301，确定单元302，优化单元303，构建单元304。其中，选取单元301配置用于从待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中选取出用于构建反射值地图的激光点云，以及从用于构建反射值地图的激光点云中选取出样本帧激光点云；确定单元302配置用于从样本帧激光点云中选取出关键帧激光点云，以及基于关键帧激光点云对应的调整量，确定出最优关键帧激光点云，调整量基于将关键帧激光点云拼接到其他的关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的拼接后的位置相对于关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的移动量而确定；优化单元303配置用于对用于构建反射值地图的激光点云中除最优关键帧激光点云之外的激光点云进行全局位姿优化，得到每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角；构建单元304配置用于基于每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角，构建反射值地图。

在本实施例的一些可选的实现方式中，选取单元进一步配置用于：去除待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中采集时间的时间戳错误的激光点云；去除待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中对应的激光雷达的中心点的位置相同的激光点云；将待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中剩余的激光点云作为用于构建反射值地图的激光点云。

在本实施例的一些可选的实现方式中，确定单元进一步配置用于：计算每一个关键帧激光点云的平均调整量，平均调整量为关键帧激光点云对应的调整量之和除以关键帧激光点云拼接到的其他的关键帧激光点云的数量；确定对应的平均调整量最大的关键帧激光点云，以及再次计算除了对应的平均调整量最大的关键帧激光点云之外的剩余的关键帧激光点云的平均调整量；将剩余的关键帧激光点云中对应的平均调整量最小的关键帧激光点云作为最优关键帧激光点云。

在本实施例的一些可选的实现方式中，优化单元包括：其他关键帧优化子单元，配置用于将最优关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角作为最优关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角，以及对除了最优关键帧激光点云之外的其他关键帧激光点云进行位姿优化，得到每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角；其他样本帧优化子单元，配置用于对样本帧激光点云中除了关键帧激光点云之外的其他样本帧激光点云进行位姿优化，得到每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角；普通帧优化子单元，配置用于对用于构建反射值地图的激光点云中除样本帧激光点云之外的普通帧激光点云进行位姿优化，得到每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

在本实施例的一些可选的实现方式中，其他关键帧优化子单元进一步配置用于：基于其他关键帧激光点云对应的约束条件，计算出满足其他关键帧激光点云对应的收敛条件的每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角，其他关键帧激光点云对应的约束条件包括：每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角、其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角对应的权重、其他关键帧激光点云之间的转换关系；分别计算每一个其他关键帧激光点云对的优化结果和拼接结果，其中，一个其他关键帧激光点云对包含两个不同的其他关键帧激光点云，其他关键帧激光点云对的优化结果为其他关键帧激光点云对中的其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置与其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的差值的均值，其他关键帧激光点云对的拼接结果为将其他关键帧激光点云对中的每一个其他关键帧激光点云分别拼接到另一个其他关键帧激光点云之后对应的激光雷达的中心点的拼接后的位置相对于对应的激光雷达的中心点的位置的移动量的均值；去除其他关键帧激光点云对应的约束条件中对应的优化结果和拼接结果的差值大于阈值的其他关键帧激光点云对中的两个其他关键帧激光点云之间的转换关系，得到去除对应的优化结果和拼接结果的差值大于阈值的其他关键帧激光点云对中的两个其他关键帧激光点云之间的转换关系后的约束条件；根据去除对应的优化结果和拼接结果的差值大于阈值的其他关键帧激光点云对中的两个其他关键帧激光点云之间的转换关系后的约束条件，计算出满足其他关键帧激光点云对应的收敛条件的每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角；将每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角作为每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

在本实施例的一些可选的实现方式中，其他关键帧激光点云对应的收敛条件包括：其他关键帧激光点云对应的位姿差值和其他关键帧激光点云对应的转换关系差值之和小于阈值，其他关键帧激光点云对应的位姿差值为每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角与其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角的差值之和，其他关键帧激光点云对应的转换关系差值为优化后任意两个其他关键帧激光点云之间的转换关系与优化前任意两个其他关键帧激光点云之间的转换关系之间的差值之和，其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角对应的权重为其他关键帧激光点云对应的位姿差值的权重。

在本实施例的一些可选的实现方式中，其他样本帧优化子单元进一步配置用于：基于其他样本帧激光点云对应的约束条件，计算出满足其他样本帧激光点云对应的收敛条件的每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角，其他样本帧激光点云对应的约束条件包括：每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角、其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角对应的权重、相邻的其他样本帧激光点云之间的转换关系；将每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角作为每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

在本实施例的一些可选的实现方式中，其他样本帧激光点云对应的收敛条件包括：其他样本帧激光点云对应的位姿差值与其他样本帧激光点云对应的转换关系差值之和小于阈值，其他样本帧激光点云对应的位姿差值为每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角与其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角的差值之和，其他样本帧激光点云对应的转换关系差值为优化后相邻的其他样本帧激光点云之间的转换关系与优化前相邻的其他样本帧激光点云之间的转换关系之间的差值之和，其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角对应的权重为其他样本帧激光点云对应的位姿差值的权重。

在本实施例的一些可选的实现方式中，普通帧优化子单元进一步配置用于：基于普通帧激光点云对应的约束条件，计算出满足普通帧激光点云对应的收敛条件的每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角，普通帧激光点云对应的约束条件包括：每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角、普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角对应的权重、相邻的普通帧激光点云之间的转换关系；将每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角作为每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

在本实施例的一些可选的实现方式中，普通帧激光点云对应的收敛条件包括：普通帧激光点云对应的位姿差值和普通帧激光点云对应的转换关系差值之和小于阈值，普通帧激光点云对应的位姿差值为每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角与普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角的差值之和，普通帧激光点云对应的转换关系差值为优化后相邻的普通帧激光点云之间的转换关系与优化前相邻的普通帧激光点云之间的转换关系之间的差值之和，普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角对应的权重为普通帧激光点云对应的位姿差值的权重。

图4示出了适于用来实现本申请实施例的服务器的计算机系统的结构示意图。图4示出的服务器仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，计算机系统包括中央处理单元(CPU)401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的程序或者从存储部分408加载到随机访问存储器(RAM)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM403中，还存储有计算机系统操作所需的各种程序和数据。CPU 401、ROM 402以及RAM 403通过总线404彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。

以下部件连接至I/O接口405：输入部分406；输出部分407；包括硬盘等的存储部分408；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分409。通信部分409经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器410也根据需要连接至I/O接口405。可拆卸介质411，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器410上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分408。

特别地，本申请的实施例中描述的过程可以被实现为计算机程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包括用于执行流程图所示的方法的指令。该计算机程序可以通过通信部分409从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质411被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)401执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。

本申请还提供了一种服务器，该服务器可以包括图3所描述的装置。该服务器可以配置有一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，一个或多个程序中可以包含用以执行上述步骤201-204中描述的操作的指令。当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述步骤201-204中描述的操作。

本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是服务器中所包括的；也可以是单独存在，未装配入服务器中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当一个或者多个程序被服务器执行时，使得服务器：从待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中选取出用于构建反射值地图的激光点云，以及从用于构建反射值地图的激光点云中选取出样本帧激光点云；从样本帧激光点云中选取出关键帧激光点云，以及基于关键帧激光点云对应的调整量，确定出最优关键帧激光点云，调整量基于将关键帧激光点云拼接到其他的关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的拼接后的位置相对于关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的移动量而确定；对用于构建反射值地图的激光点云中除最优关键帧激光点云之外的激光点云进行全局位姿优化，得到每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角；基于每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角，构建反射值地图。

需要说明的是，本申请所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括选取单元、确定单元、优化单元、构建单元。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，选取单元还可以被描述为“用于从待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中选取出用于构建反射值地图的激光点云，以及从用于构建反射值地图的激光点云中选取出样本帧激光点云的单元”。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离本申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (16)

1.一种反射值地图构建方法，其特征在于，所述方法包括：

从待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中选取出用于构建反射值地图的激光点云，以及从用于构建反射值地图的激光点云中选取出样本帧激光点云；

从样本帧激光点云中选取出关键帧激光点云，以及基于关键帧激光点云对应的调整量，确定出最优关键帧激光点云，所述调整量基于将所述关键帧激光点云拼接到其他的关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的拼接后的位置相对于所述关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的移动量而确定；

对用于构建反射值地图的激光点云中除所述最优关键帧激光点云之外的激光点云进行全局位姿优化，得到每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角；

基于每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角，构建反射值地图。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中选取出用于构建反射值地图的激光点云包括：

去除待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中采集时间的时间戳错误的激光点云；

去除待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中对应的激光雷达的中心点的位置相同的激光点云；

将待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中剩余的激光点云作为用于构建反射值地图的激光点云。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于关键帧激光点云对应的调整量，确定出最优关键帧激光点云包括：

计算每一个关键帧激光点云的平均调整量，平均调整量为关键帧激光点云对应的调整量之和除以所述关键帧激光点云拼接到的其他的关键帧激光点云的数量；

确定对应的平均调整量最大的关键帧激光点云，以及再次计算除了对应的平均调整量最大的关键帧激光点云之外的剩余的关键帧激光点云的平均调整量；

将剩余的关键帧激光点云中对应的平均调整量最小的关键帧激光点云作为最优关键帧激光点云。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对用于构建反射值地图的激光点云中除所述最优关键帧激光点云之外的激光点云进行全局位姿优化包括：

将最优关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角作为最优关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角，以及对除了所述最优关键帧激光点云之外的其他关键帧激光点云进行位姿优化，得到每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角；

对样本帧激光点云中除了关键帧激光点云之外的其他样本帧激光点云进行位姿优化，得到每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角；

对用于构建反射值地图的激光点云中除样本帧激光点云之外的普通帧激光点云进行位姿优化，得到每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对除了所述最优关键帧激光点云之外的其他关键帧激光点云进行位姿优化包括：

基于其他关键帧激光点云对应的约束条件，计算出满足其他关键帧激光点云对应的收敛条件的每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角，所述其他关键帧激光点云对应的约束条件包括：每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角、其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角对应的权重、其他关键帧激光点云之间的转换关系；

分别计算每一个其他关键帧激光点云对的优化结果和拼接结果，其中，一个其他关键帧激光点云对包含两个不同的其他关键帧激光点云，其他关键帧激光点云对的优化结果为所述其他关键帧激光点云对中的其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置与所述其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的差值的均值，其他关键帧激光点云对的拼接结果为将所述其他关键帧激光点云对中的每一个其他关键帧激光点云分别拼接到另一个其他关键帧激光点云之后对应的激光雷达的中心点的拼接后的位置相对于对应的激光雷达的中心点的位置的移动量的均值；

去除其他关键帧激光点云对应的约束条件中对应的优化结果和拼接结果的差值大于阈值的其他关键帧激光点云对中的两个其他关键帧激光点云之间的转换关系，得到去除对应的优化结果和拼接结果的差值大于阈值的其他关键帧激光点云对中的两个其他关键帧激光点云之间的转换关系后的约束条件；

根据所述约束条件，计算出满足其他关键帧激光点云对应的收敛条件的每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角；

将所述每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角作为每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其他关键帧激光点云对应的收敛条件包括：其他关键帧激光点云对应的位姿差值和其他关键帧激光点云对应的转换关系差值之和小于阈值，其他关键帧激光点云对应的位姿差值为每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角与所述其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角的差值之和，其他关键帧激光点云对应的转换关系差值为优化后任意两个其他关键帧激光点云之间的转换关系与优化前任意两个其他关键帧激光点云之间的转换关系之间的差值之和，其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角对应的权重为其他关键帧激光点云对应的位姿差值的权重。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对样本帧激光点云中除了关键帧激光点云之外的其他样本帧激光点云进行位姿优化包括:

基于其他样本帧激光点云对应的约束条件，计算出满足其他样本帧激光点云对应的收敛条件的每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角，其他样本帧激光点云对应的约束条件包括：每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角、其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角对应的权重、相邻的其他样本帧激光点云之间的转换关系；

将每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角作为每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，其他样本帧激光点云对应的收敛条件包括：其他样本帧激光点云对应的位姿差值与其他样本帧激光点云对应的转换关系差值之和小于阈值，其他样本帧激光点云对应的位姿差值为每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角与其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角的差值之和，其他样本帧激光点云对应的转换关系差值为优化后相邻的其他样本帧激光点云之间的转换关系与优化前相邻的其他样本帧激光点云之间的转换关系之间的差值之和，其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角对应的权重为其他样本帧激光点云对应的位姿差值的权重。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，对用于构建反射值地图的激光点云中除样本帧激光点云之外的普通帧激光点云进行位姿优化包括：

基于普通帧激光点云对应的约束条件，计算出满足普通帧激光点云对应的收敛条件的每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角，所述普通帧激光点云对应的约束条件包括：每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角、普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角对应的权重、相邻的普通帧激光点云之间的转换关系；

将所述每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角作为每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，普通帧激光点云对应的收敛条件包括：普通帧激光点云对应的位姿差值和普通帧激光点云对应的转换关系差值之和小于阈值，普通帧激光点云对应的位姿差值为每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的优化后的位置和姿态角与所述普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角的差值之和，普通帧激光点云对应的转换关系差值为优化后相邻的普通帧激光点云之间的转换关系与优化前相邻的普通帧激光点云之间的转换关系之间的差值之和，普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角对应的权重为普通帧激光点云对应的位姿差值的权重。

11.一种反射值地图构建装置，其特征在于，所述装置包括：

选取单元，配置用于从待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中选取出用于构建反射值地图的激光点云，以及从用于构建反射值地图的激光点云中选取出样本帧激光点云；

确定单元，配置用于从样本帧激光点云中选取出关键帧激光点云，以及基于关键帧激光点云对应的调整量，确定出最优关键帧激光点云，所述调整量基于将所述关键帧激光点云拼接到其他的关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的拼接后的位置相对于所述关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置的移动量而确定；

优化单元，配置用于对用于构建反射值地图的激光点云中除所述最优关键帧激光点云之外的激光点云进行全局位姿优化，得到每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角；

构建单元，配置用于基于每一帧用于构建反射值地图的激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角，构建反射值地图。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，选取单元进一步配置用于：去除待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中采集时间的时间戳错误的激光点云；去除待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中对应的激光雷达的中心点的位置相同的激光点云；将待构建的反射值地图对应的区域中采集到的激光点云中剩余的激光点云作为用于构建反射值地图的激光点云。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，确定单元进一步配置用于：计算每一个关键帧激光点云的平均调整量，平均调整量为关键帧激光点云对应的调整量之和除以所述关键帧激光点云拼接到的其他的关键帧激光点云的数量；确定对应的平均调整量最大的关键帧激光点云，以及再次计算除了对应的平均调整量最大的关键帧激光点云之外的剩余的关键帧激光点云的平均调整量；将剩余的关键帧激光点云中对应的平均调整量最小的关键帧激光点云作为最优关键帧激光点云。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，优化单元包括：

其他关键帧优化子单元，配置用于将最优关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的位置和姿态角作为最优关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角，以及对除了所述最优关键帧激光点云之外的其他关键帧激光点云进行位姿优化，得到每一个其他关键帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角；

其他样本帧优化子单元，配置用于对样本帧激光点云中除了关键帧激光点云之外的其他样本帧激光点云进行位姿优化，得到每一个其他样本帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角；

普通帧优化子单元，配置用于对用于构建反射值地图的激光点云中除样本帧激光点云之外的普通帧激光点云进行位姿优化，得到每一个普通帧激光点云对应的激光雷达的中心点的用于构建反射值地图的位置和姿态角。

15.一种服务器，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-10中任一所述的方法。

16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-10中任一所述的方法。

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