占据概率栅格地图更新方法、装置、设备和介质与流程

1.本公开涉及占据概率栅格地图技术领域，尤其涉及一种占据概率栅格地图更新方法、装置、设备和介质。


背景技术：

2.占据概率栅格地图是人工智能领域(例如自动驾驶车辆、机器人等)常用的地图，其由一定精度的栅格组成，在基于占据概率栅格地图进行路径规划时，根据激光雷达回传的环境信息，估计占据概率栅格地图中的每个栅格被占据的概率，为路径规划提供依据。
3.占据概率栅格地图中栅格的状态有两种，一种是被占据，另一种是空闲，其中，被占据的栅格表示该栅格代表的位置处有障碍物，此种栅格也称为hit栅格，空闲的栅格表示该栅格单元代表的位置处没有障碍物，此种栅格也称为miss栅格。
4.传统的占据概率栅格地图更新方法主要是根据激光雷达反馈的激光点云数据来确定待更新占据概率栅格地图中各栅格中是否包含障碍物，若栅格被点云击中，则表示该栅格发生了一次hit事件，增加该栅格被占据的概率，若栅格被点云的激光线束穿过，则表示该栅格发生了一次miss事件，减少该栅格被占据的概率。但是在现有技术中，通常是直接将当前帧点云结合当前定位位姿插入到使用的占据概率栅格地图中；然后，使用光线投射算法基于点云中的每一个点计算hit事件和miss事件，以获取hit栅格和miss栅格；最后，使用二值贝叶斯滤波器来对hit栅格和miss栅格进行更新。但现有技术未考虑到一些非理想情况：第一，在现有技术中，将当前帧点云插入到占据概率栅格地图时所使用的定位位姿可能存在计算误差，使用有误差的位姿会导致在通过光线投射算法基于每一个点获取的hit栅格和miss栅格出现误差，导致更新后地图的准确性下降。第二，在现有技术中，当前帧点云中只有在采集边界之内的点被用于更新地图，而在采集边界之外的点则未被利用，如此，当待更新的占据概率栅格地图中存在一些障碍物栅格，而更新地图时只有超过采集边界的点所对应的的激光射线才穿过该障碍物栅格时，仅利用采集边界之内的点无法更新该障碍物栅格，导致更新后地图的准确性下降，具体的，例如前一帧的采集边界内某个栅格存在障碍物，下一帧该栅格不存在障碍物，需要在下一帧更新该栅格，现有技术中将采集边界外的点直接删除，并未参与到地图更新。第三，在现有技术中，当激光射线与地面入射角过大(接近90
°
)时，容易把地面栅格误杀(即将地面栅格确定为miss栅格)，导致地面被削薄、挖空，导致更新后地图的准确性下降。第四，在现有技术中，在占据概率栅格地图更新时，动态障碍物因为也被激光射线击中，也会增加对应hit栅格的概率值，在地图中形成一条拖影、鬼影，动态障碍物被添加到占据概率栅格地图上，导致更新后地图的准确性下降。第五，在现有技术中，需要使用完整光线投射算法对每一个点计算hit事件和miss事件来获取待更新的hit栅格和miss栅格，而由于激光雷达射线是辐射状，在靠近激光雷达原点处的栅格被穿过的次数较多，对应的miss事件较多，即miss栅格中的miss事件较多，且针对每条射线均需要遍历这条射线上经过的所有miss栅格，导致计算量较大，地图更新费时，效率降低。
5.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种占据概率栅格地图更新方法、装置、设备和介质，提高了占据概率栅格地图的更新精度。
7.第一方面，本公开实施例提供了一种占据概率栅格地图更新方法，该方法包括：
8.获取单帧点云数据关联的hit点和边界miss点；
9.利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果；
10.根据所述统计结果对待更新的占据概率栅格子图进行更新，其中，所述计数栅格子图的坐标系与所述占据概率栅格子图的坐标系重合，所述统计结果包括计数栅格子图中各栅格的类型以及各栅格发生hit事件或miss事件的次数，栅格的类型包括hit栅格和miss栅格。
11.第二方面，本公开实施例还提供了一种占据概率栅格地图更新装置，该装置包括：
12.获取模块，用于获取单帧点云数据关联的hit点和边界miss点；
13.统计模块，用于利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果；
14.更新模块，用于根据所述统计结果对待更新的占据概率栅格子图进行更新，其中，所述计数栅格子图的坐标系与所述占据概率栅格子图的坐标系重合，所述统计结果包括计数栅格子图中各栅格的类型以及各栅格发生hit事件或miss事件的次数，栅格的类型包括hit栅格和miss栅格。
15.第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的占据概率栅格地图更新方法。
16.第四方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的占据概率栅格地图更新方法。
17.本公开实施例提供的一种占据概率栅格地图更新方法，通过获取单帧点云数据关联的hit点和边界miss点；利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果；根据所述统计结果对待更新的占据概率栅格子图进行更新的技术手段，提高了待更新的占据概率栅格子图的更新准确性。
附图说明
18.结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。
19.图1为本公开实施例中的一种占据概率栅格地图更新方法的流程图；
20.图2为本公开实施例中的一种利用光线投射算法将单帧点云数据关联的hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计的流程示意图；
21.图3为本公开实施例中的一种根据计数栅格子图的统计结果对待更新的占据概率栅格子图进行更新的流程示意图；
22.图4为本公开实施例中的一种占据概率栅格地图更新装置的结构示意图；
23.图5为本公开实施例中的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
24.下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
25.需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
26.本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
27.图1为本公开实施例中的一种占据概率栅格地图更新方法的流程图。该方法可以由占据概率栅格地图更新装置执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，该装置可配置于电子设备中。如图1所示，该方法具体可以包括如下步骤：
28.s110、获取单帧点云数据关联的hit点和边界miss点。
29.示例性的，所述获取单帧点云数据关联的hit点和边界miss点，包括：
30.将所述单帧点云数据中采集边界之内的点确定为hit点；
31.将所述单帧点云数据中采集边界之外的点对应的激光线束与所述采集边界的交点确定为边界miss点。
32.其中，采集边界是针对激光雷达人为设定的参数，设定采集边界的目的是为了保证待处理点云数据的精度，同时可减少待处理点云数据的数据量。例如采集边界是以激光雷达为中心，以120米为半径的圆周，则采集边界之内的点云数据是被关注的待处理数据，而采集边界之外的点云数据则被舍弃，以减少待处理点云数据的数据量，保证待处理点云数据的精度。
33.在本实施例的技术方案中，将单帧点云数据中采集边界之内的点确定为hit点，将所述单帧点云数据中采集边界之外的点对应的激光线束(该激光线束指打到所述采集边界之外的点的线束)与所述采集边界的交点确定为边界miss点。特别的，所述单帧点云数据中与采集边界重合的点也可以被确定为hit点。
34.将所述单帧点云数据中采集边界之外的点对应的激光线束与所述采集边界的交点确定为边界miss点的好处是可提高更新后的地图的准确性，具体的可通过如下内容来理解：
35.假设原始占据概率栅格地图的栅格上存在障碍物(即存在障碍物栅格)，而当前帧点云中只有采集边界外的点穿过该障碍物栅格。如果地图更新时使用的点云只包含采集边界内的点，即hit点，基于hit点通过光线投射算法确定的miss栅格并不包含所述障碍物栅格，所以无法更新所述障碍物栅格。而本发明实施例提出一种利用采集边界外的点的方案，计算这些点与采集边界的虚拟交点，即边界miss点，再对边界miss点进行光线投射操作，其确定的miss栅格可以包含所述障碍物栅格(确定miss栅格的操作可参见后续步骤)，因此可以更新所述障碍物栅格，如此可提高更新后地图的准确性。换言之，例如前一帧的采集边界
内某个栅格存在障碍物，下一帧该栅格不存在障碍物，需要在下一帧更新该栅格，现有技术中将采集边界外的点直接删除，并未参与到地图更新，而本技术中，将边界miss点与发射原点的线段用于更新栅格地图，从而保证了在下一帧将该栅格更新为miss栅格。
36.s120、利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果。
37.示例性的，所述利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果，包括：
38.根据获取所述单帧点云数据的激光雷达的原点将所述hit点与所述占据概率栅格子图进行匹配，获得所述hit点在所述占据概率栅格子图的坐标系下的位姿以及对应的位姿置信度；
39.若所述位姿置信度大于预设定位置信度阈值，则基于所述hit点在待更新栅格子图的坐标系下的位姿利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果。增加对位姿置信度进行判断的步骤是为了过滤掉一些定位位姿误差较大的点云帧，减少计数栅格子图中hit栅格和miss栅格的误差，保证更新后地图的准确性。
40.进一步的，所述基于所述hit点在待更新栅格子图的坐标系下的位姿利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果，包括：
41.遍历各所述hit点，针对当前hit点，基于当前hit点在所述占据概率栅格子图的坐标系下的位姿确定当前hit点所占据的计数栅格子图中的栅格，将当前hit点占据的栅格对应的计数值加1，并将当前hit点占据的栅格标记为hit栅格。如果一栅格被一个hit点占据，则确定该栅格发生一次hit事件，该栅格对应的计数值为1，如果该栅格被两个hit点占据，则确定该栅格发生两次hit事件，该栅格对应的计数值为2，以此类推。
42.将所述hit点和边界miss点均看作是激光射线端点，并遍历每个所述激光射线端点，针对当前激光射线端点，将当前激光射线端点与所述激光雷达的原点所构成的线段标记为第一线段，将所述第一线段经过的计数栅格子图中的栅格标记为miss栅格。如果一栅格被一条所述线段穿过，则确定该栅格发生一次miss事件，如果该栅格被两条所述线段穿过，则确定该栅格发生两次miss事件，以此类推。
43.遍历每个所述激光射线端点，针对当前激光射线端点，按照从当前激光射线端点到所述激光雷达原点的方向依次遍历所述miss栅格，并当所述当前激光射线端点是地面射线端点时，基于第一策略更新所述miss栅格对应的计数值，当所述当前激光射线端点是非地面射线端点时，基于第二策略更新所述miss栅格对应的计数值。
44.其中，若当前激光射线端点的高度小于地面高度阈值，则可确定当前激光射线端点是地面射线端点，否则(即当前激光射线端点的高度大于或等于地面高度阈值)，确定当前激光射线端点是非地面射线端点。进一步的，所述基于第一策略更新所述miss栅格对应的计数值，包括：
45.当当前遍历的miss栅格是非地面miss栅格时，若当前遍历的miss栅格对应的计数值为正值或者零，则将当前遍历的miss栅格对应的计数值赋值为预设值，若当前遍历的miss栅格对应的计数值为负值，则将当前遍历的miss栅格对应的计数值减一；当当前遍历
的miss栅格是地面miss栅格时，此次不对当前遍历的miss栅格对应的计数值进行更新，直接进入下一步操作，即跳过计数值减一以及赋值操作。
46.其中，若当前遍历的miss栅格的高度大于所述地面高度阈值，则确定当前遍历的miss栅格是非地面miss栅格，若当前遍历的miss栅格的高度小于或者等于所述地面高度阈值，则确定当前遍历的miss栅格是地面miss栅格。
47.进一步的，所述基于第二策略更新所述miss栅格对应的计数值，包括：如果当前遍历的miss栅格对应的计数值为负值，则将当前遍历的miss栅格对应的计数值减1。
48.进一步的，当当前遍历的miss栅格对应的计数值更新之后，还包括：若当前遍历的miss栅格对应的计数值(指更新后的计数值)小于所述第一阈值，则结束所述按照从当前激光射线端点到所述激光雷达原点的方向依次遍历所述miss栅格的操作，并判断所有的激光射线端点是否遍历完，如果没遍历完，继续对下一个激光射线端点进行遍历；若当前遍历的miss栅格对应的计数值大于或等于所述第一阈值，则判断当前激光射线端点上的所有miss栅格是否遍历完，如果没遍历完，则继续对下一个miss栅格进行遍历。上述过程具体可以参考如图2所示的流程图。
49.特别的，当激光射线与地面入射角过大(接近90
°
)时，容易把地面栅格误杀(即将地面栅格确定为miss栅格)，导致地面被削薄、挖空，导致更新后地图的准确性下降，针对该问题，在本技术的实施例中，对于每一个应用光线投射算法的射线端点，将其划分为地面射线端点和非地面射线端点，并对于地面射线端点进行特殊处理，具体表现为：对于地面射线端点应用光线投射算法产生的miss栅格进一步进行栅格高度的判断，并把其划分为地面miss栅格和非地面miss栅格；对于地面miss栅格，跳过计数减1的操作，以在最后统计包含该栅格的所有计数栅格子图的栅格计数值的和时，可以获得非负的计数总和，从而避免将该栅格设定为空的miss栅格，即避免地面栅格点被误杀，提高了更新后地图的准确性。
50.相比于使用完整光线投射算法对每一个点计算hit事件和miss事件来获取待更新的hit栅格和miss栅格(具体的，由于激光雷达射线是辐射状，在靠近激光雷达原点处的栅格被穿过的次数较多，对应的miss事件较多，即miss栅格中的miss事件较多，且针对每条射线均需要遍历这条射线上经过的所有miss栅格，导致计算量较大，地图更新费时，效率降低)，本发明实施例通过设置最大穿过计数缓存(即所述第一阈值)来减少不必要的miss栅格遍历，靠近激光射线传感器原点的miss栅格会重复产生miss事件，因此累积的计数次数会比远离传感器原点的miss栅格次数多，在从激光射线端点向传感器原点的方向逆序遍历miss栅格的基础上，当当前遍历的miss栅格的计数值小于所述第一阈值，说明后面待遍历的miss栅格的miss计数已经饱和，当前遍历的miss栅格的计数值已经满足后续更新原始地图时的地图减少阈值，没必要再进行减1操作，因此，跳过达到最大穿过计数缓存的miss栅格后面的待遍历的miss栅格，如此可以减少遍历次数，以此减少地图更新所消耗的时间，提高了地图更新效率。
51.进一步的，在地图更新时，移动的物体因为也触发了hit事件，也会增加对应hit栅格的概率值，导致在地图上形成一条拖影、鬼影，导致更新后地图的准确性下降。针对该问题，本发明实施例提出对于地面射线端点产生的非地面miss栅格，无论该miss栅格之前存储的是正还是负的计数值，都强行赋值为较大的负计数(即对应的计数值赋值为所述预设值)，这样能够把那些在移动的物体上产生的hit事件的栅格的计数值都修改为负计数，以
在最后统计包含该栅格的所有计数栅格子图的栅格计数值的和时，可以获得负的计数总和，从而将该栅格设定为空的miss栅格，以此达到去除移动的物体产生的拖影、鬼影的效果，避免将动态障碍物添加到全局定位地图上，提高了更新后地图的准确性。
52.s130、根据所述统计结果对待更新的占据概率栅格子图进行更新，其中，所述计数栅格子图的坐标系与所述占据概率栅格子图的坐标系重合，所述统计结果包括计数栅格子图中各栅格的类型以及各栅格发生hit事件或miss事件的次数，栅格的类型包括hit栅格和miss栅格。
53.其中，占据概率栅格地图由多个占据概率栅格子图构成，相邻的两个占据概率栅格子图的地图区域有重合，在本方案中，为每个占据概率栅格子图设置对应的计数栅格子图，车载激光雷达在车辆行驶过程中不断采集点云帧，根据车辆在一段行驶区间内采集的所有点云帧按照上述步骤s110-s120对对应的几个(通常是1-2个)计数栅格子图中的栅格的计数值进行更新。如此把所有的计数栅格子图都更新完，再基于所有计数栅格子图中栅格的累加计数值对待更新的占据概率栅格子图进行更新。即获取与各单帧点云数据分别关联的hit点和miss点，所述各单帧点云数据是车载激光雷达在车辆的预设行驶区间连续采集得到的，所述占据概率栅格子图是所述车辆在所述预设行驶区间行驶时定位所使用的地图；利用光线投射算法将多帧点云数据分别关联的hit点和miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果，根据所述统计结果对所述占据概率栅格子图进行更新。
54.具体的，所述计数栅格子图的坐标系与所述占据概率栅格子图的坐标系重合，所述统计结果包括计数栅格子图中各栅格的类型以及各栅格发生hit事件或miss事件的次数，栅格的类型包括hit栅格和miss栅格。
55.示例性的，所述根据所述统计结果对所述占据概率栅格子图进行更新，包括：
56.遍历所有计数栅格子图中的所有栅格，针对当前栅格，统计包含当前栅格的所有计数栅格子图中当前栅格计数值的和；
57.若当前栅格在所有计数栅格子图中计数值的和为正数，则确定当前栅格在所有计数栅格子图中计数值是否大于第二阈值，如果是，则针对当前栅格在占据概率栅格子图中的对应栅格进行n次二值贝叶斯滤波状态更新；
58.若当前栅格在所有计数栅格子图中计数值的和为负数，则确定当前栅格在所有计数栅格子图中计数值是否小于第三阈值，如果是，则将当前栅格在占据概率栅格子图中的对应栅格的占据状态更新为空闲。
59.示例性的，可以参考如图3所示的一种根据所述统计结果对所述占据概率栅格子图进行更新的流程示意图。
60.相比于直接将单帧点云的位姿变换到全局坐标系下并使用光线投射算法计算hit事件和miss事件(单帧的位姿误差会产生错误的hit事件和miss事件，导致更新后地图的准确性下降)，本发明实施例借助计数栅格子图存储多帧点云通过光线投射算法产生的hit事件和miss事件，累加统计某一栅格对应全局位置的所有子图的栅格计数值的和，最后更新原始地图，再通过地图栅格增加阈值(即所述第二阈值)和地图栅格减少阈值(即所述第三阈值)两个阈值来过滤掉一些错误的hit事件和miss事件，只把计数栅格地图中计数值超过指定阈值的栅格更新到原始栅格地图中，以此提高更新后地图的准确性。
61.图4是本公开实施例提供的一种占据概率栅格地图更新装置的结构示意图，该装置包括：获取模块410，用于获取单帧点云数据关联的hit点和边界miss点；统计模块420，用于利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果；更新模块430，用于根据所述统计结果对待更新的占据概率栅格子图进行更新，其中，所述计数栅格子图的坐标系与所述占据概率栅格子图的坐标系重合，所述统计结果包括计数栅格子图中各栅格的类型以及各栅格发生hit事件或miss事件的次数，栅格的类型包括hit栅格和miss栅格。
62.进一步的，获取模块410具体用于：将所述单帧点云数据中采集边界之内的点确定为hit点；将所述单帧点云数据中采集边界之外的点对应的激光线束与所述采集边界的交点确定为边界miss点。
63.进一步的，统计模块420包括：匹配单元，用于根据获取所述单帧点云数据的激光雷达的原点将所述hit点与所述占据概率栅格子图进行匹配，获得所述hit点在所述占据概率栅格子图的坐标系下的位姿以及对应的位姿置信度；统计单元，用于若所述位姿置信度大于预设定位置信度阈值，则基于所述hit点在待更新栅格子图的坐标系下的位姿利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果。
64.进一步的，所述统计单元包括：第一统计子单元，用于遍历各所述hit点，针对当前hit点，基于当前hit点在所述占据概率栅格子图的坐标系下的位姿确定当前hit点所占据的计数栅格子图中的栅格，将当前hit点占据的栅格对应的计数值加1，并将当前hit点占据的栅格标记为hit栅格；
65.第二统计子单元，用于将所述hit点和边界miss点均看作是激光射线端点，并遍历每个所述激光射线端点，针对当前激光射线端点，将当前激光射线端点与所述激光雷达的原点所构成的线段标记为第一线段，将所述第一线段经过的计数栅格子图中的栅格标记为miss栅格；
66.第三统计子单元，用于遍历每个所述激光射线端点，针对当前激光射线端点，按照从当前激光射线端点到所述激光雷达原点的方向依次遍历所述miss栅格，并当所述当前激光射线端点是地面射线端点时，基于第一策略更新所述miss栅格对应的计数值，当所述当前激光射线端点是非地面射线端点时，基于第二策略更新所述miss栅格对应的计数值。
67.进一步的，所述第三统计子单元用于：当当前遍历的miss栅格是非地面miss栅格时，若当前遍历的miss栅格对应的计数值为正值或者零，则将当前遍历的miss栅格对应的计数值赋值为预设值，若当前遍历的miss栅格对应的计数值为负值，则将当前遍历的miss栅格对应的计数值减一；如果当前遍历的miss栅格对应的计数值为负值，则将当前遍历的miss栅格对应的计数值减1；若当前遍历的miss栅格对应的计数值小于所述第一阈值，则结束所述按照从当前激光射线端点到所述激光雷达原点的方向依次遍历所述miss栅格的操作，以对下一个激光射线端点进行遍历；若当前遍历的miss栅格对应的计数值大于或等于所述第一阈值，则继续对下一个miss栅格进行遍历。
68.进一步的，更新模块430具体用于：遍历所有计数栅格子图中的所有栅格，针对当前栅格，统计包含当前栅格的所有计数栅格子图中当前栅格计数值的和；若当前栅格在所有计数栅格子图中计数值的和为正数，则确定当前栅格在所有计数栅格子图中计数值是否
大于第二阈值，如果是，则针对当前栅格在占据概率栅格子图中的对应栅格进行n次二值贝叶斯滤波状态更新；若当前栅格在所有计数栅格子图中计数值的和为负数，则确定当前栅格在所有计数栅格子图中计数值是否小于第三阈值，如果是，则将当前栅格在占据概率栅格子图中的对应栅格的占据状态更新为空闲。
69.本公开实施例提供的占据概率栅格地图更新装置，可执行本公开方法实施例所提供的占据概率栅格地图更新方法中的步骤，可获得相同的有益效果，此处不再赘述。
70.图5为本公开实施例中的一种电子设备的结构示意图。下面具体参考图5，其示出了适于用来实现本公开实施例中的电子设备500的结构示意图。图5示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
71.如图5所示，电子设备500可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)501，其可以根据存储在只读存储器(rom)502中的程序或者从存储装置508加载到随机访问存储器(ram)503中的程序而执行各种适当的动作和处理以实现如本公开所述的实施例的方法。在ram 503中，还存储有电子设备500操作所需的各种程序和数据。处理装置501、rom 502以及ram 503通过总线504彼此相连。输入/输出(i/o)接口505也连接至总线504。
72.特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码，从而实现如上所述的占据概率栅格地图更新方法。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置509从网络上被下载和安装，或者从存储装置508被安装，或者从rom 502被安装。在该计算机程序被处理装置501执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。
73.需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、rf(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
74.上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：获取单帧点云数据关联的hit点和边界miss点；利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关
联统计，获得统计结果；根据所述统计结果对待更新的占据概率栅格子图进行更新，其中，所述计数栅格子图的坐标系与所述占据概率栅格子图的坐标系重合，所述统计结果包括计数栅格子图中各栅格的类型以及各栅格发生hit事件或miss事件的次数，栅格的类型包括hit栅格和miss栅格。
75.可选的，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，该电子设备还可以执行上述实施例所述的其他步骤。
76.在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
77.以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征：
1.一种占据概率栅格地图更新方法，其特征在于，所述方法包括：获取单帧点云数据关联的hit点和边界miss点；利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果；根据所述统计结果对待更新的占据概率栅格子图进行更新，其中，所述计数栅格子图的坐标系与所述占据概率栅格子图的坐标系重合，所述统计结果包括计数栅格子图中各栅格的类型以及各栅格发生hit事件或miss事件的次数，栅格的类型包括hit栅格和miss栅格。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取单帧点云数据关联的hit点和边界miss点，包括：将所述单帧点云数据中采集边界之内的点确定为hit点；将所述单帧点云数据中采集边界之外的点对应的激光线束与所述采集边界的交点确定为边界miss点。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果，包括：根据获取所述单帧点云数据的激光雷达的原点将所述hit点与所述占据概率栅格子图进行匹配，获得所述hit点在所述占据概率栅格子图的坐标系下的位姿以及对应的位姿置信度；若所述位姿置信度大于预设定位置信度阈值，则基于所述hit点在待更新栅格子图的坐标系下的位姿利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述hit点在待更新栅格子图的坐标系下的位姿利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果，包括：遍历各所述hit点，针对当前hit点，基于当前hit点在所述占据概率栅格子图的坐标系下的位姿确定当前hit点所占据的计数栅格子图中的栅格，将当前hit点占据的栅格对应的计数值加1，并将当前hit点占据的栅格标记为hit栅格；将所述hit点和边界miss点均看作是激光射线端点，并遍历每个所述激光射线端点，针对当前激光射线端点，将当前激光射线端点与所述激光雷达的原点所构成的线段标记为第一线段，将所述第一线段经过的计数栅格子图中的栅格标记为miss栅格；遍历每个所述激光射线端点，针对当前激光射线端点，按照从当前激光射线端点到所述激光雷达原点的方向依次遍历所述miss栅格，并当所述当前激光射线端点是地面射线端点时，基于第一策略更新所述miss栅格对应的计数值，当所述当前激光射线端点是非地面射线端点时，基于第二策略更新所述miss栅格对应的计数值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于第一策略更新所述miss栅格对应的计数值，包括：当当前遍历的miss栅格是非地面miss栅格时，若当前遍历的miss栅格对应的计数值为正值或者零，则将当前遍历的miss栅格对应的计数值赋值为预设值，若当前遍历的miss栅格对应的计数值为负值，则将当前遍历的miss栅格对应的计数值减一；
所述基于第二策略更新所述miss栅格对应的计数值，包括：如果当前遍历的miss栅格对应的计数值为负值，则将当前遍历的miss栅格对应的计数值减1。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当当前遍历的miss栅格对应的计数值更新之后，所述基于所述hit点在待更新栅格子图的坐标系下的位姿利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果，还包括：若当前遍历的miss栅格对应的计数值小于第一阈值，则结束所述按照从当前激光射线端点到所述激光雷达原点的方向依次遍历所述miss栅格的操作，以对下一个激光射线端点进行遍历；若当前遍历的miss栅格对应的计数值大于或等于所述第一阈值，则继续对下一个miss栅格进行遍历。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述统计结果对所述占据概率栅格子图进行更新，包括：遍历所有计数栅格子图中的所有栅格，针对当前栅格，统计包含当前栅格的所有计数栅格子图中当前栅格计数值的和；若当前栅格在所有计数栅格子图中计数值的和为正数，则确定当前栅格在所有计数栅格子图中计数值是否大于第二阈值，如果是，则针对当前栅格在占据概率栅格子图中的对应栅格进行n次二值贝叶斯滤波状态更新；若当前栅格在所有计数栅格子图中计数值的和为负数，则确定当前栅格在所有计数栅格子图中计数值是否小于第三阈值，如果是，则将当前栅格在占据概率栅格子图中的对应栅格的占据状态更新为空闲。8.一种占据概率栅格地图更新装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取单帧点云数据关联的hit点和边界miss点；统计模块，用于利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果；更新模块，用于根据所述统计结果对待更新的占据概率栅格子图进行更新，其中，所述计数栅格子图的坐标系与所述占据概率栅格子图的坐标系重合，所述统计结果包括计数栅格子图中各栅格的类型以及各栅格发生hit事件或miss事件的次数，栅格的类型包括hit栅格和miss栅格。9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本公开实施例公开了一种占据概率栅格地图更新方法、装置、设备和介质，该方法包括：获取单帧点云数据关联的hit点和边界miss点；利用光线投射算法将所述hit点和边界miss点的光线投射数据与计数栅格子图进行关联统计，获得统计结果；根据所述统计结果对待更新的占据概率栅格子图进行更新，其中，所述计数栅格子图的坐标系与所述占据概率栅格子图的坐标系重合，所述统计结果包括计数栅格子图中各栅格的类型以及各栅格发生hit事件或miss事件的次数，栅格的类型包括hit栅格和miss栅格。本公开提高了占据概率栅格地图的更新准确性。提高了占据概率栅格地图的更新准确性。提高了占据概率栅格地图的更新准确性。


技术研发人员：林鑫 冯景怡 张丹
受保护的技术使用者：驭势科技（北京）有限公司
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/10/7