[0123]步驟407，基于所述電子設(shè)備的初始位姿(以目標(biāo)三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)標(biāo)識)，將第一時刻的三維點云數(shù)據(jù)構(gòu)建至所述目標(biāo)三維坐標(biāo)系中，所述第一時刻為采集點云數(shù)據(jù)的初始時刻。
[0124]也即基于三維坐標(biāo)系的原點與電子設(shè)備的初始位姿之間的變換關(guān)系(包括旋轉(zhuǎn)和/或平移)，將第一時刻的三維點云數(shù)據(jù)根據(jù)所述變換關(guān)系進行變換(例如進行旋轉(zhuǎn)和/或平移)，得到在目標(biāo)三維坐標(biāo)系中對應(yīng)的第一時刻的三維點云數(shù)據(jù)，將變換得到的三維點云數(shù)據(jù)構(gòu)建至目標(biāo)三維坐標(biāo)系中。
[0125]步驟406和步驟407是對第一時刻采集到的三維點云數(shù)據(jù)構(gòu)建至目標(biāo)三維坐標(biāo)中的處理，下面對第一時刻之后的時刻所采集到的三維點云數(shù)據(jù)的處理進行說明。
[0126]步驟408，提取第一變換關(guān)系至第i變換關(guān)系，所述第i變換關(guān)系為所述二維點云數(shù)據(jù)中第i時刻的二維點云數(shù)據(jù)與第i+Ι時刻的二維點云數(shù)據(jù)的變換關(guān)系，所述第一變換關(guān)系為所述二維點云數(shù)據(jù)中第一時刻的二維點云數(shù)據(jù)與第二時刻的二維點云數(shù)據(jù)的變換關(guān)系。
[0127]步驟409，將同步后的所述三維點云數(shù)據(jù)中的第i+Ι時刻的三維點云數(shù)據(jù)基于所述第i變換關(guān)系至所述第一變換關(guān)系進行變換，將變換后的第i+Ι時刻的三維點云數(shù)據(jù)構(gòu)建至所述目標(biāo)三維坐標(biāo)系；其中，i為大于等于1的整數(shù)，所述第i時刻早于所述第i+Ι時刻。
[0128]這里，基于所述第i變換關(guān)系至所述第一變換關(guān)系進行變換是遞歸式的變換，即第j變換關(guān)系變換的目標(biāo)是利用第j+Ι變換關(guān)系變換后得到的三維點云數(shù)據(jù)；其中，j為小于i的正整數(shù)。
[0129]下面以i = 1為例對步驟408和步驟409進行說明，在步驟408中，從步驟403的處理結(jié)果中提取第一變換關(guān)系和第二變換關(guān)系(第二變換關(guān)系也即第二時刻的二維點云數(shù)據(jù)與第一時刻的二維點云數(shù)據(jù)之間的變換關(guān)系)；在步驟409中，首先利用第二變換關(guān)系對第二時刻的三維點云數(shù)據(jù)進行變換，將變換后的三維點云數(shù)據(jù)再利用第一變換關(guān)系進行變換，最終得到的第二時刻的三維點云數(shù)據(jù)是以目標(biāo)三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)進行標(biāo)識的，因此，可以將最終得到的變換后的第二時刻的三維點云數(shù)據(jù)構(gòu)建至目標(biāo)三維坐標(biāo)系中，形成構(gòu)建三維地圖的數(shù)據(jù)源。
[0130]步驟403中，得到了相鄰采集時刻的二維點云數(shù)據(jù)之間的變換關(guān)系，由于第一采集單元和第二采集單元是同步對環(huán)境進行采集得到點云數(shù)據(jù)的，因此，相鄰兩個采集時刻(設(shè)為時刻j+Ι和時刻j，時刻j+Ι晚于時刻j)的二維點云數(shù)據(jù)之間的變換關(guān)系，同時也反映了時刻j+Ι和時刻j的三維點云數(shù)據(jù)之間的變換關(guān)系，所述變換關(guān)系同時也反映了電子設(shè)備從開始行進時的初始位姿、在環(huán)境中行進時的位姿的變換；也就是說，可以將時刻j+1和時刻j的二維點云數(shù)據(jù)之間的變換關(guān)系，作為時刻j+i和時刻j的三維點云數(shù)據(jù)之間的變換關(guān)系，從而利用該變換關(guān)系融合三維點云數(shù)據(jù)，也即將三維點云數(shù)據(jù)構(gòu)架至目標(biāo)三維坐標(biāo)系中，作為構(gòu)建三維地圖的數(shù)據(jù)源，或作為定位導(dǎo)航的數(shù)據(jù)源。本實施例中，可以通過即時定位與地圖構(gòu)建(SLAM, Simultaneous Localizat1n and Mapping)方式確定特征點的特征描述信息——構(gòu)建特征八叉樹圖(F-0CT0MAP);通過檢索F-0CT0MAP的方式進行閉環(huán)檢測和定位。
[0131]本實施例中，利用第一采集單元和第二采集單元同步對環(huán)境進行采集，這就使相鄰采集時刻的二維點云數(shù)據(jù)之間的變換關(guān)系也適用于三維點云數(shù)據(jù)之間的變換關(guān)系；從而，電子設(shè)備能夠利用二維點云數(shù)據(jù)構(gòu)建三維點云數(shù)據(jù)至目標(biāo)三維坐標(biāo)系中；實際應(yīng)用中，電子設(shè)備可以采用成本相對較低的具有三維點云數(shù)據(jù)采集能力的第一采集單元以降低實施成本，并根據(jù)待構(gòu)建地圖區(qū)域的范圍大小而采用相應(yīng)精度的第一采集單元，以保證能夠支持對大范圍的區(qū)域構(gòu)建三維地圖，滿足在大范圍區(qū)域定位導(dǎo)航的需要。
[0132]這里需要指出的是:以下電子設(shè)備實施例中的描述，與上述方法描述是類似的，同方法的有益效果描述，不作贅述。對于本發(fā)明電子設(shè)備實施例中未披露的技術(shù)細(xì)節(jié)，請參照本發(fā)明方法實施例的描述。
[0133]實施例五
[0134]本實施例記載一種電子設(shè)備，如圖5所示，所述電子設(shè)備包括第一采集單元51以及第二米集單兀52 ；
[0135]所述第一采集單元51用于對所述電子設(shè)備的行進環(huán)境進行采集，得到三維點云數(shù)據(jù)；
[0136]所述第二采集單元52用于對所述行進環(huán)境進行采集，得到二維點云數(shù)據(jù)，所述二維點云數(shù)據(jù)與所述三維點云數(shù)據(jù)為同步采集；
[0137]所述電子設(shè)備還包括:
[0138]確定單元53，用于確定所述二維點云數(shù)據(jù)中相鄰時刻的二維點云數(shù)據(jù)之間的變換關(guān)系;
[0139]構(gòu)建單元54，用于基于所確定的變換關(guān)系將所述三維點云數(shù)據(jù)構(gòu)建至目標(biāo)三維坐標(biāo)系，形成構(gòu)建三維地圖的數(shù)據(jù)源。
[0140]作為一個實施方式，如圖6所示，所述構(gòu)建單元54可以包括:
[0141]同步模塊541，用于將所述三維點云數(shù)據(jù)與所述二維點云數(shù)據(jù)進行同步；
[0142]構(gòu)建模塊542，用于基于所述相鄰時刻的二維點云數(shù)據(jù)之間的變換關(guān)系，將同步模塊541同步后的所述三維點云數(shù)據(jù)中相鄰時刻的三維點云數(shù)據(jù)構(gòu)建至所述目標(biāo)三維坐標(biāo)系中。
[0143]優(yōu)選地，所述第一采集單元51還用于在采集點云數(shù)據(jù)時同時標(biāo)識所采集的點云數(shù)據(jù)的采集時刻；所述第二采集單元52還用于在采集點云數(shù)據(jù)時同時標(biāo)識所采集的點云數(shù)據(jù)的采集時刻；
[0144]所述構(gòu)建模塊542，還用于提取所述三維點云數(shù)據(jù)的采集時刻、以及所述二維點云數(shù)據(jù)的采集時刻；基于所提取的采集時刻，標(biāo)識具有相同采集時刻的所述三維點云數(shù)據(jù)和所述二維點云數(shù)據(jù)為同步采集的點云數(shù)據(jù)。
[0145]作為一個實施方式，如圖7所示，所述構(gòu)建模塊542可以包括:
[0146]提取子模塊5421，用于提取第一變換關(guān)系至第i變換關(guān)系，所述第i變換關(guān)系為所述二維點云數(shù)據(jù)中第i+Ι時刻的二維點云數(shù)據(jù)與第i時刻的二維點云數(shù)據(jù)的變換關(guān)系，所述第一變換關(guān)系為所述二維點云數(shù)據(jù)中第一時刻的二維點云數(shù)據(jù)與第二時刻的二維點云數(shù)據(jù)的變換關(guān)系；
[0147]變換子模塊5422，用于將所述同步模塊541同步后的所述三維點云數(shù)據(jù)中的第i+Ι時刻的三維點云數(shù)據(jù)利用所述第i變換關(guān)系至所述第一變換關(guān)系依次進行變換，將變換后得到的第i+Ι時刻的三維點云數(shù)據(jù)構(gòu)建至所述目標(biāo)三維坐標(biāo)系；其中，
[0148]i為大于等于1的整數(shù)，所述第i時刻早于所述第i+Ι時刻。
[0149]作為一個實施方式，如圖8所示，所述構(gòu)建模塊542可以包括:
[0150]確定子模塊5423,用于基于所述第一時刻的二維點云數(shù)據(jù)確定所述電子設(shè)備的初始位姿；
[0151]構(gòu)建子模塊5424,用于基于所述電子設(shè)備的初始位姿，將第一時刻的三維點云數(shù)據(jù)構(gòu)建至所述目標(biāo)三維坐標(biāo)系中；其中，所述第一時刻為采集點云數(shù)據(jù)的初始時刻。
[0152]實際應(yīng)用中，第一采集單元51可以為具有三維點云數(shù)據(jù)采集能力的功能模塊，以采用3D攝像頭為例，第一采集單元51對環(huán)境采集的得到的三維點云數(shù)據(jù)包括環(huán)境的三維坐標(biāo)以及對應(yīng)三維坐標(biāo)對應(yīng)的特征描述信息如顏色(RGB，Red Green Blue)信息；第二采集單元52可以為具有二維點云數(shù)據(jù)采集能力的功能模塊，以采用激光測距雷達為例，第二采集單元52采集得到的二維點云數(shù)據(jù)包括環(huán)境中的二維坐標(biāo)信息、以及與該二維坐標(biāo)對應(yīng)的特征描述信息(如深度信息)；電子設(shè)備中的確定單元53和構(gòu)建單元54可由電子設(shè)備中的中央處理器(CPU, Central Processing Unit)、數(shù)字信號處理器(DSP,Digital SignalProcessor)或現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA, Field Programmable Gate Array)實現(xiàn)；第一米集單元51的設(shè)置的數(shù)量可以為一個或多個，作為一個示例，電子設(shè)備可以為支持在環(huán)境中行進的設(shè)備(如機器人)，一個示意圖如圖9所示，電子設(shè)備通過驅(qū)動滾動輪在環(huán)境中行進，且在電子設(shè)備中設(shè)置有多個不同朝向的第一采集單元51、并設(shè)置有第二采集單元52，其中確定單元53和構(gòu)建單元54(圖中未示出)的位置可以根據(jù)電子設(shè)備中可利用的空間設(shè)置，本實施例中不做限定。
[0153]在本發(fā)明所提供的幾個實施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的設(shè)備和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。以上所描述的設(shè)備實施例僅僅是示意性的，例如，所述單