武漢科技大學許仁波獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉武漢科技大學申請的專利基于激光點云強度信息轉換視圖的回環檢測方法及設備獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN116559821B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-12發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202310407591.3,技術領域涉及:G01S7/48;該發明授權基于激光點云強度信息轉換視圖的回環檢測方法及設備是由許仁波;陳躍龍;劉煥釗;蔣林;郭宇飛設計研發完成,并于2023-04-13向國家知識產權局提交的專利申請。
本基于激光點云強度信息轉換視圖的回環檢測方法及設備在說明書摘要公布了:本發明提供了一種基于激光點云強度信息轉換視圖的回環檢測方法及設備。所述方法包括:步驟1至步驟5。本發明提升了機器人回環檢測準確性和魯棒性,使檢測過程具有更高的穩定性和旋轉不變性,增強了建圖效果。
本發明授權基于激光點云強度信息轉換視圖的回環檢測方法及設備在權利要求書中公布了:1.一種基于激光點云強度信息轉換視圖的回環檢測方法,其特征在于,包括:步驟1:主控機控制機器人平臺在室內外運動,激光雷達掃描到不同物體時,根據物體的材料屬性不同而返回不同的強度信息,激光雷達傳感器實時采集含有強度信息的三維點云并傳輸至主控機,當主控機接收一幀三維的點云P時,采用LOAM中異常點去除機制,去除點云P中可能被遮擋的點,以及與激光束平行的點,然后將其投影到強度圖像I上,得到點云強度圖像,為保證在投影時環境結構的不變性,根據激光雷達每個點的線束信息與水平角信息對應強度圖像I中的行數與列數; 步驟2:主控機對點云強度圖像提取ORB特征,通過候選特征點的灰度值提取FAST角點特征,再采用具有旋轉不變性的BRIEF描述子對檢測到的特征點進行描述,得到ORB特征描述符; 步驟3:主控機基于ORB-SLAM提出的可視化詞匯表,利用DBoW將ORB描述符轉換為詞袋向量,用這個向量表示當前幀點云,每來一幀新的點云都通過向量表示,該向量用于DBoW構建數據庫,當新的一幀三維點云被轉換成向量時,求解新向量與前向量之間的相似度,判斷兩幀點云是否發生回環,再利用DBoW數據庫查詢回環候選幀;其中,相似度計算公式為: 其中,N為FAST角點特征中隨機選擇的點對的數量,、分別表示為新向量與前向量,當與的相似度大于設定的閾值λ時,則認為與對應的兩幀點云發生回環; 步驟4:主控機將DBoW數據庫查詢到的回環候選幀與當前幀進行ORB描述符匹配,確保兩幀有足夠多的相同特征,以排除DBoW查詢到的候選回環幀與當前幀之間的錯誤檢測;將當前幀P1中的所有描述符的角得分進行降序排序,具有最大的角得分表示為pi其中pi∈P1;對于當前幀P1中的每個描述符都能在候選回環幀q中找到與當前幀P1的最佳匹配; 步驟5:主控機通過PnP算法找到兩幀之間匹配的特征點對應的三維點,將三維點與二維像素點用來構建PnP問題,使用隨機抽樣一致RANSAC來刪選錯誤匹配,經過隨機抽樣一致RANSAC刪選之后的正確匹配數量大于設定的閾值時,則確定DBoW查詢出來候選幀是一個正確的回環,以此驗證DBoW查詢出的回環幀與當前幀之間的匹配精度。
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