(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211012748.4 (22)申请日 2022.08.23 (71)申请人 智道网联科技 （北京） 有限公司 地址 100029 北京市东城区北三环东路3 6 号1号楼B6 01 (72)发明人 赵清华　 (74)专利代理 机构 北京市隆安 律师事务所 11323 专利代理师 权鲜枝　何健 (51)Int.Cl. G01C 21/00(2006.01) G01C 21/30(2006.01) G01C 21/32(2006.01) G01S 17/89(2020.01) G06T 7/73(2017.01)G06T 17/00(2006.01) G06T 17/05(2011.01) G06V 10/40(2022.01) G06V 10/75(2022.01) (54)发明名称 激光建图方法、 装置及电子设备、 计算机可 读存储介质 (57)摘要 本申请公开了一种激光建图方法、 装置及电 子设备、 计算机可读存储介质， 该方法包括： 获取 当前帧的激光点云数据， 并对当前帧的激光点云 数据进行特征提取， 得到当前帧的特征点数据； 获取体素地图， 并将当前帧的特征点数据与体素 地图进行匹配， 体素地图中的各个体素分别对应 同一个特征； 根据匹配结果更新体素地图， 得到 更新后的体素地图； 基于更新后的体素地图， 利 用预设优化算法对待优化位姿数据进行优化， 以 根据优化后的位姿数据得到激光点云地图。 本申 请采用特定结构的体素地图， 一方面将其应用于 前端的匹配算法中加速匹配过程， 从而提高了激 光建图效率， 另一方面将其应用于后端的优化算 法中进一步优化位姿， 从而提高了激光建图精 度。 权利要求书2页 说明书13页 附图3页 CN 115371663 A 2022.11.22 CN 115371663 A 1.一种激光建图方法， 其中， 所述激光建图方法包括： 获取当前帧的激光点云数据， 并对所述当前帧的激光点云数据进行特征提取， 得到当 前帧的特 征点数据； 获取体素地图， 并将所述当前帧的特征点数据与所述体素地图进行匹配， 所述体素地 图中的各个 体素分别对应同一个特 征； 根据匹配结果更新所述体素地图， 得到更新后的体素地图； 基于所述更新后的体素地图， 利用预设优化算法对待优化位姿数据进行优化， 以根据 优化后的位姿数据得到 激光点云地图。 2.如权利要求1所述激光建图方法， 其中， 所述将所述当前帧的特征点数据与 所述体素 地图进行匹配包括： 将所述当前帧的特征点数据与所述体素地图进行距离匹配， 得到所述当前帧的特征点 数据对应的目标体素； 将所述当前帧的特 征点数据与所述目标体素进行匹配， 得到所述匹配结果。 3.如权利要求1所述激光建图方法， 其中， 所述体素地图为八叉树结构， 所述匹配结果 包括匹配位姿， 所述 根据匹配结果更新所述体素地图， 得到更新后的体素地图包括： 根据所述匹配位姿， 将所述当前帧的特征点数据转换到体素地图坐标系下， 得到转换 后的特征点数据； 在所述体素地图中搜索所述转换后的特征点数据中的特征点是否位于所述体素地图 的八叉树结构的叶子节点中， 且与所述叶子节点对应的体素中的特 征点属于同一特 征； 若所述转换后的特征点数据中的特征点位于所述八叉树结构的叶子节点中， 且与 所述 叶子节点对应的体素中的特征点属于同一特征， 则将所述转换后的特征点数据中的特征点 加入到所述叶子节点对应的体素中； 否则， 则基于所述 转换后的特 征点数据中的特 征点创建新的八叉树结构。 4.如权利要求1所述激光建图方法， 其中， 所述基于所述更新后的体素地图， 利用预设 优化算法对待优化 位姿数据进行优化， 以根据优化后的位姿数据得到 激光点云地图包括： 确定所述待优化 位姿数据的帧数 是否达到预设滑动窗口 的大小； 在所述待优化位姿数据的帧数达到所述预设滑动窗口的大小的情况下， 获取所述预设 滑动窗口内的待优化 位姿数据； 基于所述更新后的体素地图， 利用所述预设优化算法对所述预设滑动窗口内的待优化 位姿数据进行优化， 得到优化后的位姿数据。 5.如权利要求1所述激光建图方法， 其中， 所述基于所述更新后的体素地图， 利用所述 预设优化算法对所述预设滑动窗口内的待优化位姿数据进 行优化， 得到优化后的位姿 数据 包括： 基于所述更新后的体素地图， 利用光束平差法构建非线性优化模型， 所述非线性优化 模型的待优化项为预设滑动窗口内的待优化位姿 数据， 所述 非线性优化模 型的残差项为所 述预设滑动窗口对应的距离残差和； 利用所述非线性优化模型对所述预设滑动窗口内的待优化位姿数据进行局部优化， 得 到所述优化后的位姿数据。 6.如权利要求5所述激光建图方法， 其中， 所述基于所述更新后的体素地图， 利用光束权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115371663 A 2平差法构建非线性优化模型包括： 确定所述预设滑动窗口对应的多帧特征点数据， 所述多帧特征点数据中分别包括多个 特征点； 确定各个特 征点对应的目标体素的特 征类型； 根据各个特征点对应的目标体素的特征类型， 构建各个特征点到对应的目标体素的距 离残差； 根据各个特征点到对应的目标体素的距离残差， 确定各帧特征点数据对应的距离残差 和； 根据各帧特 征点数据对应的距离残差和， 确定所述预设滑动窗口对应的距离残差和。 7.如权利要求6所述激光建图方法， 其中， 所述特征类型包括线特征和面特征， 所述根 据各个特征点对应的目标体素的特征类型， 构建各个特征点到对应的目标体素的距离残差 包括： 若所述目标体素的特征类型为线特征， 则根据各个特征点到对应的目标体素的距离构 建点到线的距离残差； 若所述目标体素的特征类型为面特征， 则根据各个特征点到对应的目标体素的距离构 建点到面的距离残差 。 8.一种激光建图装置， 其中， 所述激光建图装置包括： 获取单元， 用于获取当前帧的激光点云数据， 并对所述当前帧的激光点云数据进行特 征提取， 得到当前帧的特 征点数据； 匹配单元， 用于获取体素地图， 并将所述当前帧的特征点数据与所述体素地图进行匹 配， 所述体素地图中的各个 体素分别对应同一个特 征； 第一更新单 元， 用于根据匹配结果更新所述体素地图， 得到更新后的体素地图； 优化单元， 用于基于所述更新后的体素地图， 利用预设优化算法对待优化位姿数据进 行优化， 以根据优化后的位姿数据得到 激光点云地图。 9.一种电子设备， 包括： 处理器； 以及 被安排成存储计算机可执行指令的存储器， 所述可执行指令在被执行时使所述处理器 执行所述权利要求1～7之任一所述激光建图方法。 10.一种计算机可读存储介质， 所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序， 所述一 个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时， 使得所述电子设备执行所述权利 要求1～7之任一所述激光建图方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115371663 A 3