(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 202111682872.7 (22)申请日 2021.12.31 (71)申请人 武汉中海庭数据技 术有限公司 地址 430000 湖北省武汉市东湖新 技术开 发区软件园东路1号软件园4.1期B6栋 1层、 9层、 10层01室(自贸区武汉片区) (72)发明人 石涤文　尹玉成　覃飞杨　胡丹丹　 刘奋　 (74)专利代理 机构 武汉蓝宝石专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 42242 专利代理师 刘桢 (51)Int.Cl. G06T 11/20(2006.01) G06T 7/11(2017.01) G06T 7/73(2017.01)G06T 9/00(2006.01) G06K 9/62(2022.01) G06V 10/75(2022.01) (54)发明名称 一种多批次相对地图之间地面要素的匹配 方法及系统 (57)摘要 本发明涉及一种多批次相对地图之间地面 要素的匹配方法及系统， 该匹配方法包括： 选择 相对地图的地图帧及其关键点， 以关键点为中心 分割各个地图帧， 输出地图帧的帧范围； 获取帧 范围内包含的地物对象中位置可靠的地物种类 及对应数量， 并根据包含的地物种类及对应数量 确定地图帧中的关键帧； 比对地物对象对近邻关 键帧进行匹配， 输出近邻关键帧的关联关系； 对 全局关联结果进行调整后， 输出地物关联结果； 基于语义要素进行匹配， 对数据误差容忍更高， 更符合实际生产环境， 该方法易于调试， 便于控 制， 解释性好， 且鲁棒性高， 对数据特征作出了直 接的表达， 适合在大规模数据的真实环境中使 用。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 114494514 A 2022.05.13 CN 114494514 A 1.一种多批次相对地图之间地 面要素的匹配方法， 其特 征在于， 所述推测方法包括： 步骤1， 选择相对地图的地图帧及其关键点， 以所述关键点为中心分割各个所述地图 帧， 输出所述地图帧的帧范围； 步骤2， 获取所述帧范围内包含的地物对象中位置可靠的地物种类及对应数量， 并根据 包含的地物种类及对应数量确定所述 地图帧中的关键帧； 步骤3， 比对地物对象对近邻关键帧进行匹配， 输出近邻关键帧的关联关系； 对全局关 联结果进行调整后， 输出地物关联 结果。 2.根据权利要求1所述的匹配方法， 其特征在于， 所述步骤1中选择相对地图的地图帧 及其关键点的过程包括： 沿着所述相对地图的轨迹方向， 按照设定距离间隔选择轨迹关键点， 以所述关键点为 中心， 建立设定大小区域的所述帧范围； 所述设定大小区域 为正方形， 该正方 形的边长的范围为 40±5米。 3.根据权利要求1所述的匹配方法， 其特征在于， 所述步骤2中根据地物种类在各个地 图帧中出现的频次确定该地物种类位置是否可靠， 频次越低位置越可靠 。 4.根据权利要求1所述的匹配方法， 其特征在于， 所述步骤2中通过词袋编码的形式表 示位置可靠的地物种类及该种类地物是否在该帧中存在， 包括： 选择帧范围内的地物对象， 构建该帧范围包含的地物种类及该种类是否在该帧中存在 的特征向量， 所述特征向量为one－hot编码， 即1*N的列向量， N表示地物的种类数量， 所述 特征向量中各个元 素依次为按序排列的各个种类的地物对象是否存在。 5.根据权利要求1所述的匹配方法， 其特征在于， 所述步骤2中确定所述地图帧中的关 键帧的过程包括： 将包含设定的关键种类地物对象的地图帧作为关键帧， 获取各个关键帧的地物对象的 位置信息 。 6.根据权利要求1所述的匹配方法， 其特征在于， 所述步骤3中输出近邻关键帧的关联 关系的过程包括： 步骤301， 遍历所述关键帧， 获取和当前关键帧P距离小于设定距离的所有近邻关键帧 Q； 步骤302， 将当前关键帧P与近邻关键帧Q内的地物对象按种类分开； 步骤303， 计算当前关键帧P与近邻关键帧Q同种地物对象的关键帧最小匹配距离， 用所 述关键帧最小匹配距离表示当前关键帧P与近邻关键帧Q匹配关系的条件概 率； 步骤304， 根据现实环境过 滤无效的近邻关键帧关联关系。 7.根据权利要求6所述的匹配方法， 其特征在于， 所述步骤303中的所述关键帧最小匹 配距离的计算方法为： 步骤30301， 计算地物距离为当前关键帧P与近邻关键帧Q中同类地物对象的最近距离； 步骤30302， 计算类内地物对象距离为类内所有所述 地物对象距离的均值； 步骤30303， 计算关键帧距离为各个所述类内地物对象距离的加权和， 权值由各类地物 对象的出现频次决定； 步骤30304， 将当前关键帧P中该地物对象平移到近邻关键帧Q中同类的某个地物对象 得到关键帧P ’， 计算关键帧P ’和近邻关键帧Q的所述关键帧距离为该地物对象的关键帧匹权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114494514 A 2配距离； 步骤30305， 计算类的关键帧匹配距离为当前关键帧P与近邻关键帧Q中任一种类的各 个地物对象的所述关键帧匹配距离的最小值； 步骤30306， 取当前关键帧P与近邻关键帧Q中所有所述类的关键帧匹配距离的最小值 为所述关键帧最小匹配距离 。 8.根据权利要求6所述的匹配方法， 其特征在于， 所述步骤304中根据现实环境过滤无 效的近邻关键帧关联关系包括： 将所述关键帧匹配距离超过设定最小阈值的关联关系定为无效关系； 关联关系 存在一个关键帧对应到多个关键帧时， 将这些关键帧中的最小的所述关键帧 最小匹配距离对应的关联关系定为有效关联关系， 其 余为无效关联关系。 9.根据权利要求1所述的匹配方法， 其特征在于， 所述步骤3中对全局关联结果进行调 整的方法为 根据全局约束对所述关键帧的关联关系进行 过滤， 过滤条件包括： 全局的关联地物对象距离应在设定距离之内； 同一地物对象不应指向同一批次的多个地物对象； 同一地物对象指向同一批次的多个 地物对象时， 按全局物理距离排序， 保留距离最小时对应的关联关系； 把地物对象之间的正反向关联关系合并， 并去除重复对应现象 以地物对象为顶点， 关联关系为边， 组成图网络， 查找地物对象的间接关联关系， 如果 出现了有冲突的间接关联关系， 则取距离均值最小的关系为有效关联关系， 放弃其他关联 关系。 10.一种多批次相对地图之间地面要素的匹配系统， 其特征在于， 所述匹配系统包括： 帧范围输出模块、 关键帧获取模块和关联 结果输出模块； 所述帧范围输出模块， 用于选择相对地图的地图帧及其关键点， 以所述关键点为中心 分割各个所述 地图帧， 输出 所述地图帧的帧范围； 所述关键帧获取模块， 用于获取所述帧范围内包含的地物对象中位置可靠的地物种类 及对应数量， 并根据包 含的地物种类及对应数量确定所述 地图帧中的关键帧； 所述关联结果输出模块， 用于比对地物对象对近邻关键帧进行匹配， 输出近邻关键帧 的关联关系； 对 全局关联 结果进行调整后， 输出地物关联 结果。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114494514 A 3