CN113778078A - 定位信息生成方法、装置、电子设备和计算机可读介质 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例公开了定位信息生成方法、装置、电子设备和计算机可读介质。该方法的一具体实施方式包括：对激光雷达所采集的激光点坐标序列中的各个激光点坐标进行聚类处理以生成激光点坐标组集；根据初始旋转矩阵、初始平移向量和上述激光点坐标组集，生成候选激光点信息集；从上述候选激光点信息集中选择符合目标条件的候选激光点信息作为目标激光点信息；基于上述目标激光点信息包括的二维旋转矩阵和平移向量，生成定位信息，其中，上述定位信息包括位置坐标和位置角度。该实施方式提高了对充电桩定位的精准度，简化了生成定位信息的步骤，提高了定位效率。

Description

定位信息生成方法、装置、电子设备和计算机可读介质
技术领域
本公开的实施例涉及计算机技术领域，具体涉及定位信息生成方法、装置、电子设备和计算机可读介质。
背景技术
随机人工智能技术的快速发展，移动机器人被广泛应用在工业领域。目前，移动机器人在充电桩附近进行自动充电时，通常采用传感器(例如，激光雷达)提取激光点云中的线特征和角特征等数据，再通过与充电桩的几何尺寸进行比较的定位方式以探测充电桩的位置。
然而，采用上述定位方式，通常会存在以下技术问题：由于所提取的线特征和角特征等数据的噪声较大，导致对充电桩定位的精准度较低。此外，通过提取激光点云中的线特征和角特征等数据进行定位的方式，导致生成定位信息的步骤较为繁琐，进而，造成定位效率较低。
发明内容
本公开的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本公开的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
本公开的一些实施例提出了定位信息生成方法、装置、电子设备和计算机可读介质，来解决以上背景技术部分提到的技术问题中的一项或多项。
第一方面，本公开的一些实施例提供了一种定位信息生成方法，该方法包括：对激光雷达所采集的激光点坐标序列中的各个激光点坐标进行聚类处理以生成激光点坐标组集；根据初始旋转矩阵、初始平移向量和上述激光点坐标组集，生成候选激光点信息集，其中，上述候选激光点信息集中的候选激光点信息包括：激光点优化值、二维旋转矩阵和平移向量；从上述候选激光点信息集中选择符合目标条件的候选激光点信息作为目标激光点信息；基于上述目标激光点信息包括的二维旋转矩阵和平移向量，生成定位信息，其中，上述定位信息包括位置坐标和位置角度。
可选地，上述对激光雷达所采集的激光点坐标序列中的各个激光点坐标进行聚类处理以生成激光点坐标组集，包括：对于上述激光点坐标序列中的每个激光点坐标，执行如下处理步骤：确定上述激光点坐标和与上述激光点坐标对应的相邻激光点坐标之间的距离；响应于上述距离小于预设距离阈值，将与上述激光点坐标对应的相邻激光点坐标添加至与上述激光点坐标对应的激光点坐标组中。
可选地，上述对激光雷达所采集的激光点坐标序列中的各个激光点坐标进行聚类处理以生成激光点坐标组集，还包括：响应于上述距离大于等于上述预设距离阈值，将与上述激光点坐标对应的相邻激光点坐标添加至相邻激光点坐标组中，其中，上述相邻激光点坐标组与上述激光点坐标对应的激光点坐标组不相同。
可选地，上述根据初始旋转矩阵、初始平移向量和上述激光点坐标组集，生成候选激光点信息集，包括：基于初始旋转矩阵和初始平移向量，对于上述激光点坐标组集中的每个激光点坐标组，执行如下步骤：根据初始旋转矩阵和初始平移向量，确定激光点坐标组中的每个激光点坐标匹配的模板点坐标，得到模板点坐标组；基于模板点坐标组和激光点坐标组，生成激光点坐标组对应的激光点信息，其中，激光点信息包括激光点优化值、优化次数、二维旋转矩阵和平移向量；响应于激光点信息满足预设条件组中至少一个预设条件，将激光点信息确定为激光点坐标组所对应的候选激光点信息，其中，上述预设条件组包括：激光点信息包括的激光点优化值小于预设优化阈值，激光点信息包括的优化次数大于等于预设迭代次数。
可选地，上述根据初始旋转矩阵、初始平移向量和上述激光点坐标组集，生成候选激光点信息集，还包括：响应于激光点信息不满足上述预设条件组，将激光点信息包括的二维旋转矩阵作为初始旋转矩阵，将激光点信息包括的平移向量作为初始平移向量，再次执行上述步骤。
可选地，上述根据初始旋转矩阵和初始平移向量，确定激光点坐标组中的每个激光点坐标匹配的模板点坐标，包括：从上述激光雷达中获取与上述激光点坐标序列对应的模板点坐标集；根据上述初始旋转矩阵和上述初始平移向量，对上述模板点坐标集中的每个模板点坐标进行转换处理以生成转换模板点坐标，得到转换模板点坐标集；确定上述转换模板点坐标集中的每个转换模板点坐标和上述激光点坐标的坐标距离值，得到坐标距离值集；从上述坐标距离值集中选择坐标距离值最小的坐标距离值作为目标距离值；将上述目标距离值上述对应的转换模板点坐标确定为上述激光点坐标所匹配的模板点坐标。
可选地，上述方法还包括：根据上述移动机器人的当前位置和上述定位信息，生成行驶轨迹；控制上述移动机器人按照上述行驶轨迹进行行驶。
第二方面，本公开的一些实施例提供了一种定位信息生成装置，装置包括：聚类单元，被配置成对激光雷达所采集的激光点坐标序列中的各个激光点坐标进行聚类处理以生成激光点坐标组集；第一生成单元，被配置成根据初始旋转矩阵、初始平移向量和上述激光点坐标组集，生成候选激光点信息集，其中，上述候选激光点信息集中的候选激光点信息包括：激光点优化值、二维旋转矩阵和平移向量；选择单元，被配置成从上述候选激光点信息集中选择符合目标条件的候选激光点信息作为目标激光点信息；第二生成单元，被配置成基于上述目标激光点信息包括的二维旋转矩阵和平移向量，生成定位信息，其中，上述定位信息包括位置坐标和位置角度。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述聚类单元被进一步配置成：对于上述激光点坐标序列中的每个激光点坐标，执行如下处理步骤：确定上述激光点坐标和与上述激光点坐标对应的相邻激光点坐标之间的距离；响应于上述距离小于预设距离阈值，将与上述激光点坐标对应的相邻激光点坐标添加至与上述激光点坐标对应的激光点坐标组中。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述聚类单元被进一步配置成：响应于上述距离大于等于上述预设距离阈值，将与上述激光点坐标对应的相邻激光点坐标添加至相邻激光点坐标组中，其中，上述相邻激光点坐标组与上述激光点坐标对应的激光点坐标组不相同。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述第一生成单元被进一步配置成：基于初始旋转矩阵和初始平移向量，对于上述激光点坐标组集中的每个激光点坐标组，执行如下步骤：根据初始旋转矩阵和初始平移向量，确定激光点坐标组中的每个激光点坐标匹配的模板点坐标，得到模板点坐标组；基于模板点坐标组和激光点坐标组，生成激光点坐标组对应的激光点信息，其中，激光点信息包括激光点优化值、优化次数、二维旋转矩阵和平移向量；响应于激光点信息满足预设条件组中至少一个预设条件，将激光点信息确定为激光点坐标组所对应的候选激光点信息，其中，上述预设条件组包括：激光点信息包括的激光点优化值小于预设优化阈值，激光点信息包括的优化次数大于等于预设迭代次数。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述第一生成单元被进一步配置成：响应于激光点信息不满足上述预设条件组，将激光点信息包括的二维旋转矩阵作为初始旋转矩阵，将激光点信息包括的平移向量作为初始平移向量，再次执行上述步骤。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述第一生成单元被进一步配置成：从上述激光雷达中获取与上述激光点坐标序列对应的模板点坐标集；根据上述初始旋转矩阵和上述初始平移向量，对上述模板点坐标集中的每个模板点坐标进行转换处理以生成转换模板点坐标，得到转换模板点坐标集；确定上述转换模板点坐标集中的每个转换模板点坐标和上述激光点坐标的坐标距离值，得到坐标距离值集；从上述坐标距离值集中选择坐标距离值最小的坐标距离值作为目标距离值；将上述目标距离值上述对应的转换模板点坐标确定为上述激光点坐标所匹配的模板点坐标。
可选地，装置还包括：轨迹生成单元，被配置成根据上述移动机器人的当前位置和上述定位信息，生成行驶轨迹；控制单元，被配置成控制上述移动机器人按照上述行驶轨迹进行行驶。
第三方面，本公开的一些实施例提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，其上存储有一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现上述第一方面任一实现方式所描述的方法。
第四方面，本公开的一些实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，程序被处理器执行时实现上述第一方面任一实现方式所描述的方法。
本公开的上述各个实施例具有如下有益效果：通过本公开的一些实施例的定位信息生成方法，提高了对充电桩定位的精准度，简化了生成定位信息的步骤，提高了定位效率。具体来说，对充电桩定位的精准度较低和定位效率较低的原因在于：由于所提取的线特征和角特征等数据的噪声较大，导致对充电桩定位的精准度较低，此外，通过提取激光点云中的线特征和角特征等数据进行定位的方式，导致生成定位信息的步骤较为繁琐。基于此，本公开的一些实施例的定位信息生成方法，首先，对激光雷达所采集的激光点坐标序列中的各个激光点坐标进行聚类处理以生成激光点坐标组集。由此，减少了生成定位信息的计算量，可以初步简化生成定位信息的步骤。接着，根据初始旋转矩阵、初始平移向量和上述激光点坐标组集，生成候选激光点信息集。由此，完成了对激光点坐标的初步优化。然后，从上述候选激光点信息集中选择符合目标条件的候选激光点信息作为目标激光点信息。由此，可以从候选激光点信息集中选择出最优的激光点信息，为提高生成定位信息的精确度提供了数据支持。最后，基于上述目标激光点信息包括的二维旋转矩阵和平移向量，生成定位信息。由此，通过对最优的激光点信息进行转换，以生成充电桩的定位信息。从而，提高了对充电桩定位的精准度，简化了生成定位信息的步骤，提高了定位效率。
附图说明
结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。
图1是本公开的一些实施例的定位信息生成方法的一个应用场景的示意图；
图2是根据本公开的定位信息生成方法的一些实施例的流程图；
图3是根据本公开的定位信息生成方法的另一些实施例的流程图；
图4是根据本公开的定位信息生成方法的又一些实施例的流程图；
图5是根据本公开的定位信息生成装置的一些实施例的结构示意图；
图6是适于用来实现本公开的一些实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
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。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
图1是根据本公开一些实施例的定位信息生成方法的一个应用场景的示意图。
在图1的应用场景中，计算设备101可以表征移动机器人的设备终端。实践中，首先，计算设备101可以对激光雷达所采集的激光点坐标序列102中的各个激光点坐标进行聚类处理以生成激光点坐标组集103。这里，激光雷达可以是指设置在上述移动机器人上的雷达。这里，聚类可以是各种聚类算法。例如，K-MEANS算法，K-MEDOIDS算法，CLARANS算法等。这里，激光点坐标组集103中的激光点坐标可以是指充电桩在激光雷达坐标系下的坐标。接着，计算设备101可以根据初始旋转矩阵104、初始平移向量105和上述激光点坐标组集103，生成候选激光点信息集106。其中，上述候选激光点信息集106中的候选激光点信息包括：激光点优化值、二维旋转矩阵和平移向量。然后，计算设备101可以从上述候选激光点信息集106中选择符合目标条件的候选激光点信息作为目标激光点信息107。这里，目标条件可以是指候选激光点信息集106中激光点优化值最小的候选激光点信息。最后，计算设备101可以基于上述目标激光点信息107包括的二维旋转矩阵和平移向量，生成定位信息108。其中，上述定位信息108包括位置坐标1081和位置角度1082。例如，位置坐标1081可以是(X，Y)。位置角度1082可以是(θ)。
需要说明的是，上述计算设备101可以是硬件，也可以是软件。当计算设备为硬件时，可以实现成多个服务器或终端设备组成的分布式集群，也可以实现成单个服务器或单个终端设备。当计算设备体现为软件时，可以安装在上述所列举的硬件设备中。其可以实现成例如用来提供分布式服务的多个软件或软件模块，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。
应该理解，图1中的计算设备的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的计算设备。
继续参考图2，示出了根据本公开的定位信息生成方法的一些实施例的流程200。该定位信息生成方法，包括以下步骤：
步骤201，对激光雷达所采集的激光点坐标序列中的各个激光点坐标进行聚类处理以生成激光点坐标组集。
在一些实施例中，定位信息生成方法的执行主体(例如图1所示的计算设备101)可以对激光雷达所采集的激光点坐标序列中的各个激光点坐标进行聚类处理以生成激光点坐标组集。这里，聚类处理可以是各种聚类处理。例如，K-MEANS算法，K-MEDOIDS算法，CLARANS算法等。这里，激光雷达可以是指设置在移动机器人上的激光雷达。这里，激光雷达所采集的激光点坐标序列中的激光点坐标可以是指充电桩在激光雷达坐标系下的坐标。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述执行主体还可以对于上述激光点坐标序列中的每个激光点坐标，执行如下处理步骤：
第一步，确定上述激光点坐标和与上述激光点坐标对应的相邻激光点坐标之间的距离。这里，可以采用两点间的距离公式以确定上述激光点坐标和与上述激光点坐标对应的相邻激光点坐标之间的距离。
第二步，响应于上述距离小于预设距离阈值，将与上述激光点坐标对应的相邻激光点坐标添加至与上述激光点坐标对应的激光点坐标组中。这里，对于预设距离阈值的设定不作限制。
第三步，响应于上述距离大于等于上述预设距离阈值，将与上述激光点坐标对应的相邻激光点坐标添加至相邻激光点坐标组中。其中，上述相邻激光点坐标组与上述激光点坐标对应的激光点坐标组不相同。
步骤202，根据初始旋转矩阵、初始平移向量和上述激光点坐标组集，生成候选激光点信息集。
在一些实施例中，首先，上述执行主体可以随机设定初始旋转矩阵和初始平移向量。这里，初始旋转矩阵可以是二维旋转矩阵。接着，上述执行主体可以获取以充电桩外形中心为坐标原点所建立的充电桩坐标系中用于表征充电桩外形的各个模板点坐标，得到模板点坐标组。然后，上述执行主体可以通过初始旋转矩阵和初始平移向量，利用坐标转换公式将模板点坐标组中的模板点坐标转换为激光雷达坐标系下的坐标。最后，上述执行主体可以通过SVD(Singular Value Decomposition，奇异值分解)对激光点坐标组集中的激光点坐标对应的旋转矩阵和平移向量进行优化处理，得到候选激光点信息集。其中，上述候选激光点信息集中的候选激光点信息包括：激光点优化值、二维旋转矩阵(维数为2×2)和平移向量(维数为2×1)。
步骤203，从上述候选激光点信息集中选择符合目标条件的候选激光点信息作为目标激光点信息。
在一些实施例中，上述执行主体可以从上述候选激光点信息集中选择符合目标条件的候选激光点信息作为目标激光点信息。这里，目标条件可以是“候选激光点信息集中激光点优化值最小的候选激光点信息”。
步骤204，基于上述目标激光点信息包括的二维旋转矩阵和平移向量，生成定位信息。
在一些实施例中，基于上述目标激光点信息包括的二维旋转矩阵和平移向量，上述执行主体可以通过以下步骤生成定位信息，其中，上述定位信息包括位置坐标和位置角度，上述定位信息可以用于表征充电桩的位置：
第一步，通过位置坐标公式，生成位置坐标：
Figure BDA0002963422220000091
其中，X表示位置横坐标。Y表示位置纵坐标。tk表示上述目标激光点信息包括的平移向量。tk(1)表示上述平移向量中的第1个元素。tk(2)表示上述平移向量中的第2个元素。
第二步，通过位置角度公式，生成位置角度：
θ＝arctan(Rk(2，1)，Rk(1，1))。
其中，θ表示位置角度。arctan( )表示反正切函数。Rk表示上述目标激光点信息包括的二维旋转矩阵。Rk(2，1)表示上述二维旋转矩阵中第2行第1列的元素。Rk(1，1)表示上述二维旋转矩阵中第1行第1列的元素。
本公开的上述各个实施例具有如下有益效果：通过本公开的一些实施例的定位信息生成方法，提高了对充电桩定位的精准度，简化了生成定位信息的步骤，提高了定位效率。具体来说，对充电桩定位的精准度较低和定位效率较低的原因在于：由于所提取的线特征和角特征等数据的噪声较大，导致对充电桩定位的精准度较低，此外，通过提取激光点云中的线特征和角特征等数据进行定位的方式，导致生成定位信息的步骤较为繁琐。基于此，本公开的一些实施例的定位信息生成方法，首先，对激光雷达所采集的激光点坐标序列中的各个激光点坐标进行聚类处理以生成激光点坐标组集。由此，减少了生成定位信息的计算量，可以初步简化生成定位信息的步骤。接着，根据初始旋转矩阵、初始平移向量和上述激光点坐标组集，生成候选激光点信息集。由此，完成了对激光点坐标的初步优化。然后，从上述候选激光点信息集中选择符合目标条件的候选激光点信息作为目标激光点信息。由此，可以从候选激光点信息集中选择出最优的激光点信息，为提高生成定位信息的精确度提供了数据支持。最后，基于上述目标激光点信息包括的二维旋转矩阵和平移向量，生成定位信息。由此，通过对最优的激光点信息进行转换，以生成充电桩的定位信息。从而，提高了对充电桩定位的精准度，简化了生成定位信息的步骤，提高了定位效率。
进一步参考图3，示出了根据本公开的定位信息生成方法的另一些实施例的流程图。该定位信息生成方法，包括以下步骤：
步骤301，对激光雷达所采集的激光点坐标序列中的各个激光点坐标进行聚类处理以生成激光点坐标组集。
在一些实施例中，步骤301的具体实现及所带来的技术效果可以参考图2对应的那些实施例中的步骤201，在此不再赘述。
步骤302，基于初始旋转矩阵和初始平移向量，对于上述激光点坐标组集中的每个激光点坐标组，执行步骤。
在一些实施例中，定位信息生成方法的执行主体(例如图1所示的计算设备101)可以基于初始旋转矩阵和初始平移向量，对于上述激光点坐标组集中的每个激光点坐标组，执行如下步骤：
第一步，根据初始旋转矩阵和初始平移向量，确定激光点坐标组中的每个激光点坐标匹配的模板点坐标，得到模板点坐标组。
实践中，上述第一步可以包括以下子步骤：
第一子步骤，从上述激光雷达中获取与上述激光点坐标序列对应的模板点坐标集。这里，模板点坐标集中的模板点坐标可以是指以充电桩外形中心为坐标原点所建立的充电桩坐标系中用于表征充电桩外形的坐标。
第二子步骤，根据上述初始旋转矩阵和上述初始平移向量，对上述模板点坐标集中的每个模板点坐标进行转换处理以生成转换模板点坐标，得到转换模板点坐标集。
实践中，上述第二子步骤可以通过以下公式对上述模板点坐标集中的每个模板点坐标进行转换处理以生成转换模板点坐标：
Figure BDA0002963422220000111
其中，qj表示转换模板点坐标。Rk0表示上述初始旋转矩阵。
Figure BDA0002963422220000112
表示上述模板点坐标集中的第j个模板点坐标。tk0表示上述初始平移向量。
第三子步骤，确定上述转换模板点坐标集中的每个转换模板点坐标和上述激光点坐标的坐标距离值，得到坐标距离值集。这里，可以采用两点间的距离公式确定上述转换模板点坐标集中的每个转换模板点坐标和上述激光点坐标的坐标距离值。
第四子步骤，从上述坐标距离值集中选择坐标距离值最小的坐标距离值作为目标距离值。
第五子步骤，将上述目标距离值上述对应的转换模板点坐标确定为上述激光点坐标所匹配的模板点坐标。
第二步，基于模板点坐标组和激光点坐标组，生成激光点坐标组对应的激光点信息。其中，激光点信息包括激光点优化值、优化次数、二维旋转矩阵和平移向量。这里，优化次数可以是指迭代次数。
实践中，上述第二步可以包括以下优化公式：
Figure BDA0002963422220000121
其中，fk表示激光点优化值。|pk|表示上述激光点坐标组所包括的激光点坐标的数量。Rk表示上述激光点坐标组对应的二维旋转矩阵。qi表示上述激光点坐标组第i个激光点坐标对应的模板点坐标。tk表示上述激光点坐标组对应的平移向量。pi表示上述激光点坐标组第i个激光点坐标。||Rk×qi+tk-pi||表示Rk×qi+tk-pi的二范数。
第三步，响应于激光点信息满足预设条件组中至少一个预设条件，将激光点信息确定为激光点坐标组所对应的候选激光点信息。其中，上述预设条件组包括：激光点信息包括的激光点优化值小于预设优化阈值，激光点信息包括的优化次数大于等于预设迭代次数。这里，对于预设迭代次数的设置不作限定。
第四步，响应于激光点信息不满足上述预设条件组，将激光点信息包括的二维旋转矩阵作为初始旋转矩阵，将激光点信息包括的平移向量作为初始平移向量，再次执行上述步骤。
步骤303，从上述候选激光点信息集中选择符合目标条件的候选激光点信息作为目标激光点信息。
步骤304，基于上述目标激光点信息包括的二维旋转矩阵和平移向量，生成定位信息。
在一些实施例中，步骤303-304的具体实现及所带来的技术效果可以参考图2对应的那些实施例中的步骤203-204，在此不再赘述。
从图3可以看出，与图2对应的一些实施例的描述相比，图3对应的一些实施例中的流程300，首先，通过将不同坐标系下的充电桩的坐标点转换同一坐标系下，便于后续对激光点坐标进行迭代优化处理。然后，再利用优化公式以求解激光点坐标对应的二维旋转矩阵和平移向量。最后，再从所生成二维旋转矩阵和平移向量选择出最优的二维旋转矩阵和平移向量，为生成充电桩的定位信息提供了数据支持。
进一步参考图4，示出了根据本公开的定位信息生成方法的又一些实施例的流程图。该定位信息生成方法，包括以下步骤：
步骤401，对激光雷达所采集的激光点坐标序列中的各个激光点坐标进行聚类处理以生成激光点坐标组集。
步骤402，根据初始旋转矩阵、初始平移向量和上述激光点坐标组集，生成候选激光点信息集。
步骤403，从上述候选激光点信息集中选择符合目标条件的候选激光点信息作为目标激光点信息。
步骤404，基于上述目标激光点信息包括的二维旋转矩阵和平移向量，生成定位信息。
在一些实施例中，步骤401-404的具体实现及所带来的技术效果可以参考图2对应的那些实施例中的步骤201-204，在此不再赘述。
步骤405，根据上述移动机器人的当前位置和上述定位信息，生成行驶轨迹。
在一些实施例中，定位信息生成方法的执行主体(例如图1所示的计算设备101)可以通过多种方法(模拟退火算法、人工势场法、模糊逻辑算法、禁忌搜索算法、可视图空间法等)规划从上述移动机器人的当前位置和上述定位信息包括的位置坐标的行驶轨迹。
步骤406，控制上述移动机器人按照上述行驶轨迹进行行驶。
在一些实施例中，上述执行主体可以控制上述移动机器人按照上述行驶轨迹进行行驶。实践中，响应于移动机器人行驶到充电桩所在的位置，可以与充电桩的充电接口相连接以进行充电。
从图4可以看出，与图2对应的一些实施例的描述相比，图4对应的一些实施例中的流程400可以根据上述移动机器人的当前位置和上述定位信息，生成行驶轨迹。由此，便于控制移动机器人行驶到充电桩所在的位置，以进行自动充电。
进一步参考图5，作为对上述各图所示方法的实现，本公开提供了一种定位信息生成装置的一些实施例，这些装置实施例与图2所示的那些方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。
如图5所示，一些实施例的定位信息生成装置500包括：聚类单元501、第一生成单元502、选择单元503和第二生成单元504。其中，聚类单元501被配置成对激光雷达所采集的激光点坐标序列中的各个激光点坐标进行聚类处理以生成激光点坐标组集；第一生成单元502被配置成根据初始旋转矩阵、初始平移向量和上述激光点坐标组集，生成候选激光点信息集，其中，上述候选激光点信息集中的候选激光点信息包括：激光点优化值、二维旋转矩阵和平移向量；选择单元503被配置成从上述候选激光点信息集中选择符合目标条件的候选激光点信息作为目标激光点信息；第二生成单元504被配置成基于上述目标激光点信息包括的二维旋转矩阵和平移向量，生成定位信息，其中，上述定位信息包括位置坐标和位置角度。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述聚类单元501被进一步配置成：对于上述激光点坐标序列中的每个激光点坐标，执行如下处理步骤：确定上述激光点坐标和与上述激光点坐标对应的相邻激光点坐标之间的距离；响应于上述距离小于预设距离阈值，将与上述激光点坐标对应的相邻激光点坐标添加至与上述激光点坐标对应的激光点坐标组中。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述聚类单元501被进一步配置成：响应于上述距离大于等于上述预设距离阈值，将与上述激光点坐标对应的相邻激光点坐标添加至相邻激光点坐标组中，其中，上述相邻激光点坐标组与上述激光点坐标对应的激光点坐标组不相同。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述第一生成单元502被进一步配置成：基于初始旋转矩阵和初始平移向量，对于上述激光点坐标组集中的每个激光点坐标组，执行如下步骤：根据初始旋转矩阵和初始平移向量，确定激光点坐标组中的每个激光点坐标匹配的模板点坐标，得到模板点坐标组；基于模板点坐标组和激光点坐标组，生成激光点坐标组对应的激光点信息，其中，激光点信息包括激光点优化值、优化次数、二维旋转矩阵和平移向量；响应于激光点信息满足预设条件组中至少一个预设条件，将激光点信息确定为激光点坐标组所对应的候选激光点信息，其中，上述预设条件组包括：激光点信息包括的激光点优化值小于预设优化阈值，激光点信息包括的优化次数大于等于预设迭代次数。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述第一生成单元502被进一步配置成：响应于激光点信息不满足上述预设条件组，将激光点信息包括的二维旋转矩阵作为初始旋转矩阵，将激光点信息包括的平移向量作为初始平移向量，再次执行上述步骤。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述第一生成单元502被进一步配置成：从上述激光雷达中获取与上述激光点坐标序列对应的模板点坐标集；根据上述初始旋转矩阵和上述初始平移向量，对上述模板点坐标集中的每个模板点坐标进行转换处理以生成转换模板点坐标，得到转换模板点坐标集；确定上述转换模板点坐标集中的每个转换模板点坐标和上述激光点坐标的坐标距离值，得到坐标距离值集；从上述坐标距离值集中选择坐标距离值最小的坐标距离值作为目标距离值；将上述目标距离值上述对应的转换模板点坐标确定为上述激光点坐标所匹配的模板点坐标。
可选地，装置500还包括：轨迹生成单元，被配置成根据上述移动机器人的当前位置和上述定位信息，生成行驶轨迹；控制单元，被配置成控制上述移动机器人按照上述行驶轨迹进行行驶。
可以理解的是，该装置500中记载的诸单元与参考图2描述的方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对方法描述的操作、特征以及产生的有益效果同样适用于装置500及其中包含的单元，在此不再赘述。
下面参考图6，其示出了适于用来实现本公开的一些实施例的电子设备(例如图1中的计算设备101)600的结构示意图。本公开的一些实施例中的电子设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图6示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开的实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，电子设备600可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储装置608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还存储有电子设备600操作所需的各种程序和数据。处理装置601、ROM602以及RAM603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。
通常，以下装置可以连接至I/O接口605：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置606；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置607；包括例如磁带、硬盘等的存储装置608；以及通信装置609。通信装置609可以允许电子设备600与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图6示出了具有各种装置的电子设备600，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。图6中示出的每个方框可以代表一个装置，也可以根据需要代表多个装置。
特别地，根据本公开的一些实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的一些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，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的一些实施例中，该计算机程序可以通过通信装置609从网络上被下载和安装，或者从存储装置608被安装，或者从ROM602被安装。在该计算机程序被处理装置601执行时，执行本公开的一些实施例的方法中限定的上述功能。
需要说明的是，本公开的一些实施例中记载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是——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。在本公开的一些实施例中，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。而在本公开的一些实施例中，计算机可读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，该计算机可读信号介质可以发送、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：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：对激光雷达所采集的激光点坐标序列中的各个激光点坐标进行聚类处理以生成激光点坐标组集；根据初始旋转矩阵、初始平移向量和上述激光点坐标组集，生成候选激光点信息集，其中，上述候选激光点信息集中的候选激光点信息包括：激光点优化值、二维旋转矩阵和平移向量；从上述候选激光点信息集中选择符合目标条件的候选激光点信息作为目标激光点信息；基于上述目标激光点信息包括的二维旋转矩阵和平移向量，生成定位信息，其中，上述定位信息包括位置坐标和位置角度。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的一些实施例的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)——连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、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。
描述于本公开的一些实施例中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：一种处理器包括聚类单元、第一生成单元、选择单元和第二生成单元。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，聚类单元还可以被描述为“通过预设的聚类算法，对激光雷达所采集的激光点坐标序列中的各个激光点坐标进行分类处理，以生成激光点坐标组集的单元”。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
以上描述仅为本公开的一些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，本公开的实施例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上述发明构思的情况下，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。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(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 (10)

1.一种定位信息生成方法，应用于移动机器人，包括：
对激光雷达所采集的激光点坐标序列中的各个激光点坐标进行聚类处理以生成激光点坐标组集；
根据初始旋转矩阵、初始平移向量和所述激光点坐标组集，生成候选激光点信息集，其中，所述候选激光点信息集中的候选激光点信息包括：激光点优化值、二维旋转矩阵和平移向量；
从所述候选激光点信息集中选择符合目标条件的候选激光点信息作为目标激光点信息；
基于所述目标激光点信息包括的二维旋转矩阵和平移向量，生成定位信息，其中，所述定位信息包括位置坐标和位置角度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对激光雷达所采集的激光点坐标序列中的各个激光点坐标进行聚类处理以生成激光点坐标组集，包括：
对于所述激光点坐标序列中的每个激光点坐标，执行如下处理步骤：
确定所述激光点坐标和与所述激光点坐标对应的相邻激光点坐标之间的距离；
响应于所述距离小于预设距离阈值，将与所述激光点坐标对应的相邻激光点坐标添加至与所述激光点坐标对应的激光点坐标组中。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述对激光雷达所采集的激光点坐标序列中的各个激光点坐标进行聚类处理以生成激光点坐标组集，还包括：
响应于所述距离大于等于所述预设距离阈值，将与所述激光点坐标对应的相邻激光点坐标添加至相邻激光点坐标组中，其中，所述相邻激光点坐标组与所述激光点坐标对应的激光点坐标组不相同。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据初始旋转矩阵、初始平移向量和所述激光点坐标组集，生成候选激光点信息集，包括：
基于初始旋转矩阵和初始平移向量，对于所述激光点坐标组集中的每个激光点坐标组，执行如下步骤：
根据初始旋转矩阵和初始平移向量，确定激光点坐标组中的每个激光点坐标匹配的模板点坐标，得到模板点坐标组；
基于模板点坐标组和激光点坐标组，生成激光点坐标组对应的激光点信息，其中，激光点信息包括激光点优化值、优化次数、二维旋转矩阵和平移向量；
响应于激光点信息满足预设条件组中至少一个预设条件，将激光点信息确定为激光点坐标组所对应的候选激光点信息，其中，所述预设条件组包括：激光点信息包括的激光点优化值小于预设优化阈值，激光点信息包括的优化次数大于等于预设迭代次数。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述根据初始旋转矩阵、初始平移向量和所述激光点坐标组集，生成候选激光点信息集，还包括：
响应于激光点信息不满足所述预设条件组，将激光点信息包括的二维旋转矩阵作为初始旋转矩阵，将激光点信息包括的平移向量作为初始平移向量，再次执行所述步骤。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述根据初始旋转矩阵和初始平移向量，确定激光点坐标组中的每个激光点坐标匹配的模板点坐标，包括：
从所述激光雷达中获取与所述激光点坐标序列对应的模板点坐标集；
根据所述初始旋转矩阵和所述初始平移向量，对所述模板点坐标集中的每个模板点坐标进行转换处理以生成转换模板点坐标，得到转换模板点坐标集；
确定所述转换模板点坐标集中的每个转换模板点坐标和所述激光点坐标的坐标距离值，得到坐标距离值集；
从所述坐标距离值集中选择坐标距离值最小的坐标距离值作为目标距离值；
将所述目标距离值所述对应的转换模板点坐标确定为所述激光点坐标所匹配的模板点坐标。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：
根据所述移动机器人的当前位置和所述定位信息，生成行驶轨迹；
控制所述移动机器人按照所述行驶轨迹进行行驶。
8.一种定位信息生成装置，应用于移动机器人，包括：
聚类单元，被配置成对激光雷达所采集的激光点坐标序列中的各个激光点坐标进行聚类处理以生成激光点坐标组集；
第一生成单元，被配置成根据初始旋转矩阵、初始平移向量和所述激光点坐标组集，生成候选激光点信息集，其中，所述候选激光点信息集中的候选激光点信息包括：激光点优化值、二维旋转矩阵和平移向量；
选择单元，被配置成从所述候选激光点信息集中选择符合目标条件的候选激光点信息作为目标激光点信息；
第二生成单元，被配置成基于所述目标激光点信息包括的二维旋转矩阵和平移向量，生成定位信息，其中，所述定位信息包括位置坐标和位置角度。
9.一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，其上存储有一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的方法。
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的方法。
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