南京航空航天大学;南京航空航天大学秦淮创新研究院赵伟获国家专利权
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龙图腾网获悉南京航空航天大学;南京航空航天大学秦淮创新研究院申请的专利一种基于OSM路网约束下的激光雷达里程计定位优化方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115560780B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-01发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211269701.6,技术领域涉及:G01C25/00;该发明授权一种基于OSM路网约束下的激光雷达里程计定位优化方法是由赵伟;邹筠珍;赖际舟;曾庆化设计研发完成,并于2022-10-18向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于OSM路网约束下的激光雷达里程计定位优化方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于OSM路网约束下的激光雷达里程计定位优化方法。方法包括步骤一:利用激光雷达里程计获取车辆位姿,并将此位姿作为运动方程;步骤二:利用航向角变化速率、轨迹的直曲比及转角变化约束进行拐点提取;步骤三:对OSM地图进行节点简化,并将提取的拐点与简化后的OSM地图进行匹配,获取匹配集;步骤四:利用粒子运动方程预测粒子运动,在拐点处利用权重模型更新粒子权重;步骤五:对粒子进行重采样,并选用粒子集的均值作为轨迹校正后的位姿输出,得到优化后的定位。本发明克服了传统定位方法高成本高内存的缺点,解决了激光雷达里程计误差漂移问题,具有较好的定位精度和实时性。
本发明授权一种基于OSM路网约束下的激光雷达里程计定位优化方法在权利要求书中公布了:1.一种基于OSM路网约束下的激光雷达里程计定位优化方法,其特征在于,包括以下步骤: 1利用激光雷达里程计获取小车位姿,并获取该位姿的运动方程; 2利用小车航向角的变化速率、小车运行轨迹的直曲比及转角变化约束进行拐点提取; 3获取OSM开源地图,利用Douglas-Peucker算法对OSM开源地图的节点和边进行简化,存储节点位置以及边的朝向并将步骤2中提取的拐点与简化后的OSM地图进行匹配,获取匹配候选集; 4利用粒子运动方程预测粒子运动轨迹,在预测粒子运动轨迹的拐点处利用权重模型更新粒子权重; 5对粒子进行重采样,并选用粒子集的均值作为轨迹校正后的位姿输出,得到优化后的定位; 步骤4的实现过程为: 4.1计算相邻拐点构成的轨迹段朝向角误差因子α和相对长度误差s: 利用朝向角误差因子α和长度误差s构建轨迹的相似度模型ω1: ω1=e-λ*α+1-λ*s 其中,λ为归一化权重因子; 4.2利用粒子与路网节点的距离构建概率密度函数ω2: 其中,σd代表离散程度; 其中,参数d'的定义如下: 其中,d代表粒子与路网节点的距离,dth为设置的距离阈值; 4.3利用相似度模型ω1和概率密度函数ω2共同构建粒子权重模型 其中,代表第i个粒子的权重大小,n代表候选匹配集P中点总数,参数j=1,2,3,……,n,ω1pi,Pj为小车运行轨迹与道路候选段的相似度,ω2pi,Pj为概率密度函数;pi是当前拐点的小车的位置Pj是待匹配节点的位置 4.4通过粒子权重模型对N个粒子进行权重更新并进行权重归一化:; 步骤5的实现过程为: 5.1利用遗传算法中轮盘赌的思想,对粒子按照权重的比例进行重采样操作,保证重采样产生的粒子向高权重粒子位姿移动,得到新的粒子集 5.2将新粒子集的位姿均值作为优化后的位姿输出,作为最终的定位结果:
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