CN114609646A - 激光建图方法、装置、介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种激光建图方法、装置、介质及电子设备。所述方法包括:基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定可通行区域;其中,所述导航地图基于激光扫描数据生成;确定所述地图要素的类型信息,并根据所述地图要素的类型信息和位置信息,在所述可通行区域中生成连接目标地图要素的可行路径。执行本申请实施例,提高了激光建图自动化程度,提高了激光建图效率。
Description
技术领域
本申请实施例涉及计算机应用技术领域,尤其涉及一种激光建图方法、装置、介质及电子设备。
背景技术
自主导航技术作为移动机器人如送餐机器人、酒店服务机器人的核心能力,智能化水平要求越来越高。机器人导航地图作为实现机器人自主导航的数据基础,机器人导航地图的构建方式正不断引起行业内的重视。
激光建图是指基于激光雷达构建机器人导航地图,激光雷达低成本,导航光线适用性好的特点,使得激光建图成为构建机器人导航地图的主流方式。目前的激光建图方法,在建图过程往往需要人工辅助,存在自动化程度低的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种激光建图方法、装置、介质及电子设备,可以达到提高激光建图自动化程度,提高建图效率的目的。
第一方面,本申请实施例提供了一种激光建图方法,所述方法包括:
基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定可通行区域;其中,所述导航地图基于激光扫描数据生成;
确定所述地图要素的类型信息,并根据所述地图要素的类型信息和位置信息,在所述可通行区域中生成连接目标地图要素的可行路径。
第二方面,本申请实施例提供了一种激光建图装置,所述装置包括:
可通行区域确定模块,用于基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定可通行区域;其中,所述导航地图基于激光扫描数据生成;
可行路径生成模块,用于确定所述地图要素的类型信息,并根据所述地图要素的类型信息和位置信息,在所述可通行区域中生成连接目标地图要素的可行路径。
第三方面,本申请实施例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本申请实施例所述的激光建图方法。
第四方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括存储器,处理器及存储在存储器上并可在处理器运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如本申请实施例所述的激光建图方法。
本申请实施例通过基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在导航地图中确定可通行区域;确定地图要素的类型信息,并根据地图要素的类型信息和位置信息,在可通行区域中生成连接目标地图要素的可行路径。本申请实施例提高了激光建图自动化程度,提高了激光建图效率。此外,本申请实施例在基于激光扫描数据构建导航地图的过程中,根据地图要素的类型信息和位置信息在可通行区域内生成可行路径,使得机器人可以根据导航地图中的可行路径快速完成路径规划。
附图说明
图1是本申请实施例一提供的一种激光建图方法的流程图;
图2是本申请实施例二提供的另一种激光建图方法的流程图;
图3是本申请实施例三提供的又一种激光建图方法的流程图;
图4是本申请实施例四提供的又一种激光建图方法的流程图;
图5A是本申请实施例五提供的又一种激光建图方法的流程图;
图5B为基于本申请实施例提供的激光建图方法所构建的导航地图的示意图
图6是本申请实施例六提供的一种激光建图装置的结构示意图;
图7是本申请实施例八提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请,而非对本申请的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理,但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
实施例一
图1是本申请实施例一提供的一种激光建图方法的流程图,本实施例可适用于基于激光扫描数据构建导航地图的情况。该方法可以由本申请实施例所提供的激光建图装置执行,该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现,并可集成于运行此系统的电子设备中。
如图1所示,所述激光建图方法包括:
S110、基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定可通行区域。
其中,所述导航地图基于激光扫描数据生成。可选的,导航地图为基于激光扫描数据生成的栅格地图。其中,激光扫描数据是通过激光传感器如激光雷达,扫描周围环境得到的。示例性的,可以是通过操控配置有激光雷达的机器人对周围环境进行扫描得到激光扫描数据。
导航地图用于描述周围环境,机器人可以基于导航地图进行路径规划。地图要素的轮廓信息可以包括地图要素的形状信息和位置信息,地图要素的轮廓信息用于表示地图要素在导航地图中的相对位置,地图要素的轮廓信息可以是地图要素的轮廓线条。
基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在导航地图中确定可通行区域。可选的,可以根据导航地图中各地图要素的轮廓线条的闭合属性,在导航地图中确定联通区域,将联通区域作为可通行区域。其中,可通行区域是指导航地图中可供机器人通行的区域。
S120、确定所述地图要素的类型信息,并根据所述地图要素的类型信息和位置信息,在所述可通行区域中生成连接目标地图要素的可行路径。
地图要素为导航地图中的主体内容,地图要素可以与周围环境中的实体对象相对应。示例性的,地图要素可以包括周围环境中的电梯、餐台、充电桩、固定障碍物或者墙体等。在基于激光数据生成的导航地图中,地图要素以轮廓线条示出,地图要素并不具有类型信息。地图要素还可以包括标定的点位,如避让点位、候梯点位、充电点位,原点位置或者排队点位等。示例性的,点位标定可以根据实体对象的分布来确定,例如可以根据电梯在电梯门口前2米处标定该电梯对应的候梯点位。确定地图要素的类型信息,实际上是将与周围环境中实体对象或点位对应的类型信息映射到对应的地图要素,赋予地图要素类型信息。类型信息可以包括实体对象的实际类型如电梯、餐台或者墙体,还可以包括点位的业务类型,如避让点位、候梯点位、充电点位、原点位置或者排队点位等。
地图要素的位置信息可以根据地图要素的轮廓信息以及该轮廓在导航地图中的位置确定,在地图要素的类型信息和位置信息确定的情况下,根据地图要素的类型信息和位置信息,在地图要素中确定目标地图要素,并在可通行区域中生成连接目标地图要素的可行路径。
可行路径可以是直接与目标地图要素连接的路径,还可以是经由其他地图要素与目标地图要素的间接连接的路径。示例性的,A、B和C分别为三个目标地图要素,目标地图要素A可以与目标地图要素C通过路径A-C直接连接,也可以经由目标地图要素B通过路径A-B-C间接与目标地图要素C连接。路径A-C和路径A-B-C均为可行路径。
值得注意的是,可行路径是在导航地图的构建过程中生成的。可选的,在生成可行路径之后,将包括可行路径的导航地图下发给机器人,使得机器人基于导航地图中的可行路径进行路径规划。还可以是在机器人本地生成可行路径,减小云端的数据处理压力。
本申请实施例通过基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在导航地图中确定可通行区域;确定地图要素的类型信息,并根据地图要素的类型信息和位置信息,在可通行区域中生成连接目标地图要素的可行路径。本申请实施例提高了激光建图自动化程度,提高了激光建图效率。此外,本申请实施例在基于激光扫描数据构建导航地图的过程中,根据地图要素的类型信息和位置信息在可通行区域内生成可行路径,使得机器人可以根据导航地图中的可行路径快速完成路径规划。
实施例二
图2是本申请实施例二提供的另一种激光建图方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上进行进一步地优化。具体优化为,根据所述地图要素的类型信息和位置信息,在所述可通行区域中生成连接目标地图要素的可行路径,包括:根据所述地图要素的类型信息,在所述导航地图的地图要素中确定至少两个目标地图要素;根据所述目标地图要素的位置信息,在所述可通行区域内生成连接任意两个所述目标地图要素的可行路径。
如图2所示,所述激光建图方法包括:
S210、基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定可通行区域。
S220、确定所述地图要素的类型信息,并根据所述地图要素的类型信息,在所述导航地图的地图要素中确定至少两个目标地图要素。
其中,目标地图要素在导航地图的地图要素中产生,可以是用于机器人停靠的地图要素,即机器人在运行过程中可能有停靠需求的地图要素。示例性的,目标地图要素可以是避让点位或者候梯点位等。优选地,一次性确定地图要素中的全部目标地图要素,便于后续进行可行路径的生成,提高效率。
S230、根据所述目标地图要素的位置信息,在所述可通行区域内生成连接任意两个所述目标地图要素的可行路径。
在目标地图要素确定的情况下,根据目标地图的位置信息,在可通行区域内生成连接任意两个目标地图要素的可行路径,使得任意两个目标地图要素之间均存在至少一条可行路径。
在一个可选的实施例中,在根据所述目标地图要素的位置信息,在所述可通行区域内生成连接任意两个所述目标地图要素的可行路径之后,所述方法还包括:若所述目标地图要素包括避让点位,则确定连接所述避让点位和相邻的所述目标地图要素的所述可行路径为避让路径;获取避让配置请求,根据所述避让配置请求为所述避让路径配置避让信息,以供所述机器人根据所述避让信息进行避让。
其中,避让点位是在机器人发生路径冲突的情况下,为便于机器人进行避让而设置的点位。避让点位可以根据实际业务需求确定。可选的,在导航底图构建完成以后,在导航底图对应的场景中操控机器人运动,根据机器人实际运动情况在场景中确定避让点位,例如可以将周围3米内不存在障碍物的位置确定为避让点位。可以通过机器人将针对于避让点位的标记请求发送给导航地图构建工具,导航地图构建工具响应于接收到针对于避让点位的标记请求,获取机器人的当前位置和运动方向,并根据机器人的当前位置和运动方向,在导航底图中设置避让点位,并将运动方向配置为避让方向。当然可以理解的是,用户可以根据实际业务需求,通过导航地图构建工具直接在导航底图中确定避让点位,示例性的,可以将导航地图中远离路径交口的空旷区域设置为避让点位。
用于连接避让点位和与避让点位相邻的目标地图要素的可行路径为避让路径。与避让点相邻的目标地图要素,是指导航地图中位置与避让点相邻的目标地图要素。
避让配置请求用于为避让路径配置避让信息。可选的,避让配置请求由导航地图构建工具根据作用于导航地图构建页面中避让路径的选择操作而产生的。在机器人发生路径冲突的情况下,可以根据避让信息,在发生路径冲突的机器人中确定需要避让的机器人以及该机器人需要前往的避让点位。避让信息可以根据实际业务需求确定,在这里不作限定。示例性的,避让信息可以根据同频机器人的避让等级确定。在同频机器人发生路径冲突的情况下,根据避让信息可以控制高避让等级的机器人前往最近避让点位,以便低避让等级的机器人优先通行。其中,同频机器人是指通信频道相同的机器人。
可选的,还可以将原点位置确定为避让点位,相应的,确定连接原点位置和与原点位置相邻目标地图要素的可行路径为避让路径。在机器人发生原点冲突的情况下,根据避让信息,可以在发生原点冲突的机器人中选择需要进行原点避让点的机器人。避让信息可以根据实际业务需求确定,在这里不作限定。示例性的,避让信息可以根据机器人的原点分组确定。示例性的,在属于同一原点分组的两个机器人A和B完成任务前往原点的情况下,若机器人A先于机器人B到达在原点1,则机器人B需要避开原点1转而前往原点2。其中,原点位置是指机器人准备运行时所处的安全位置,示例性的,可以是机器人在工作开始前和工作完成后所处的安全位置。上述技术方案通过在导航地图中设置避让点位,基于避让点位构建避让路径,提高了导航地图的场景适用性,使得导航地图更加适用于多机场景。
本申请实施例所提供的技术方案,根据地图要素的类型信息,在导航地图的地图要素中确定至少两个目标地图要素;根据目标地图要素的位置信息,在可通行区域内生成连接任意两个所述目标地图要素的可行路径。执行本申请实施例所提供的技术方案可以根据实际业务需求确定目标地图要素,按需生成连接目标地图要素的可行路径,提高了建图方法的灵活性和适用性。
实施例三
图3是本申请实施例三提供的又一种激光建图方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上进行进一步地优化。具体优化为,根据所述目标地图要素的位置信息,在所述可通行区域内生成连接任意两个所述目标地图要素的可行路径,包括:在所述目标地图要素中确定两个相邻的目标地图要素作为连接路径的端点;基于所述可通行区域的边缘轮廓以及所述端点的位置,在所述可通行区域内生成至少一个路径节点;基于所述路径节点、所述端点及所述边缘轮廓,生成所述连接路径;遍历所有目标地图要素,基于各个连接路径,完成任意两个所述目标地图要素的可行路径的构建,并确定所述可行路径的通行属性。
如图3所示,所述激光建图方法包括:
S310、基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定可通行区域。
S320、确定所述地图要素的类型信息,并根据所述地图要素的类型信息,在所述导航地图的地图要素中确定至少两个目标地图要素。
S330、在所述目标地图要素中确定两个相邻的目标地图要素作为连接路径的端点。
具体的,根据目标地图要素的位置信息,在目标地图要素中选择位置相邻的目标地图要素,作为连接路径的端点。
S340、基于所述可通行区域的边缘轮廓以及所述端点的位置,在所述可通行区域内生成至少一个路径节点。
基于可通行区域的边缘轮廓,在可通行区域内确定路径节点的候选位置。可选的,基于可通行区域的边缘轮廓,确定可通行区域的中心线,将可通行区域的中心线作为路径节点的候选位置。在路径节点的候选位置生成的情况下,根据端点的位置,确定路径节点的数量。具体的,沿可通行区域的中心线以设定间距在两个端点之间生成至少一个路径节点。可选的,通过导航地图构建工具中的标准量尺,确定路径节点之间的节点间距。设定间距可以根据实际业务需求确定,在这里不作限定。示例性的,设定间距可以是两个标准单位,标准单位可是1米。通过生成路径节点,便于机器人后续导航时按照事先生成的路径节点进行路径规划和行驶,提高使用激光定位导航的稳定性,避免每次导航实时生成路径,若该临时路径建图时未充分扫描,则容易导致机器人丢失定位。
S350、基于所述路径节点、所述端点及所述边缘轮廓,生成所述连接路径。
其中,连接路径用于连接两个相邻的目标地图要素。具体的,在可通行区域内根据可通行区域的边缘轮廓,连接路径节点和端点,得到曲线即为连接两个目标地图要素的连接路径。可选地,当一边的端点偏离可通行区域的中心线时,可以连接该端点和距离该端点最近的,且与另一边端点位于该端点同一侧的路径节点。若该端点与路径节点距离过长,则可在中间增设路径节点,以提高后续导航时的稳定性。
可选的,连接路径中的各路径节点和端点为在导航地图构建工具中以JSON格式存储。导航地图构建工具为连接路径分配路径标识(tag)以及构成连接路径的端点和路径节点分配节点标识(net),并记录端点和路径节点之间的连接关系(nerum),端点和路径节点对应的类型信息(type)以及端点和路径节点的位置坐标。
S360、遍历所有目标地图要素,基于各个连接路径,完成任意两个所述目标地图要素的可行路径的构建,并确定所述可行路径的通行属性。
遍历所有目标地图要素,确保所有目标地图要素均存在与之关联的连接路径。连接与目标要素关联的连接路径,使得任意两个目标地图要素之间均存在可行路径。每个目标地图要素至少关联一条可行路径。在构建可行路径以后,为各可行路径配置通行属性。可选的,通行属性包括通行方向和通行优先级。
其中,通行方向包括双向通行和单向通行,在可行路径的延伸方向为纵向的情况下,通行方向与可行路径的横向宽度相关,具体的,可以在路径宽度大于设定数值的情况下,将可行路径的通向方向设置为双向通行;相对的,在某一路径宽度小于设定数值的情况下,且单向通行不影响任意两个目标地图要素之间至少存在一条可行路径的前提下,将该可行路径的通向方向设置为单向通行。
通行优先级根据可行路径的路径长度确定,在两个目标地图要素之间关联至少两条可行路径的情况下,根据可行路径的路径长度确定各可行路径的通行优先级。为了提高资源利用率,节省机器人的动力资源,可选的,在同等条件下为路径长度短的可选路径配置高通行优先级。综合可行路径的通行方向和通行优先级,可以协助机器人从至少两条可行路径中确定目标可行路径。
可选的,在基于路径节点、路径起点和路径终点,生成可行路径之后,还包括:获取针对于可行路径的路径更改请求;根据路径更改请求,执行对可行路径的更改操作。
其中,路径更改请求是用于请求导航地图构建工具对可行路径进行修改。路径更改请求由导航地图构建工具根据作用于导航地图构建页面中可行路径的选择操作而产生的。
根据路径更改请求,确定待更改的可行路径,通过对待更改可行路径执行更改操作实现对可行路径的更改。更改操作包括:新增路径节点、删除路径节点和连接路径节点中的至少一项。新增路径节点是向待更改可行路径中添加路径节点,示例性的,可以通过双击导航地图构建页面中地图画布的对应位置,向待更改可行路径中新增路径节点。删除路径节点是从待更改可行路径中删除路径节点。示例性的,可以在选中路径节点的情况下,通过点击删除控件从待更改可行路径中删除路径节点。连接路径节点,用于连接位置相邻的路径节点,示例性的,可以通过分别单击两个相邻路径节点,实现相邻路径节点间的自动连线,可选的,在连接路径节点的过程中,还可以根据待更改可行路径对应的通行属性,确定连线方向并将以方向标识如箭头示出。上述技术方案通过更改路径节点,实现对可行路径的更改,使得用户可以按需调整可行路径,提高了可行路径的调整灵活度,提高了激光建图方法的适用性。
本申请实施例提供了可行路径构建方案,实现了在导航地图构建过程中预先构建可行路径,机器人可以基于导航地图中可行路径快速进行路径规划,提高了导航地图针对于多机场景的适用性。本申请实施例技术方案基于路径节点、端点及边缘轮廓,生成连接路径,再基于连接路径构建可行路径,增加了可行路径修改的灵活性,使得用户可以根据实际业务需求对可行路径进行调整。
实施例四
图4是本申请实施例四提供的又一种激光建图方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上进行进一步地优化。具体优化为,所述基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定可通行区域,包括:获取针对于所述导航地图中任一位置的通行确认请求;根据所述通行确认请求中的位置信息和所述地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定所述位置所属区域中的可通行区域。
如图4所示,所述激光建图方法包括:
S410、获取针对于所述导航地图中任一位置的通行确认请求。
通行确认请求由导航地图构建工具根据作用于导航地图构建页面中位置点击操作而产生的。通行确认请求用于请求导航地图绘制工具确定位置信息所指代区域的可通行性。
S420、根据所述通行确认请求中的位置信息和所述地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定所述位置所属区域中的可通行区域。
根据通行确认请求中的位置信息,在导航地图中确定位置所属区域,作为待确认区域。根据待确认区域内地图要素的轮廓信息,确定在待确认区域中的可通行区域。
S430、确定所述地图要素的类型信息,并根据所述地图要素的类型信息和位置信息,在所述可通行区域中生成连接目标地图要素的可行路径。
在一个可选的实施例中,在基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定可通行区域之前,所述方法还包括:确定所述地图要素的轮廓像素之间的间距,作为像素间距;连接所述像素间距小于设定间距的任意两个轮廓像素,对所述地图要素的边缘轮廓进行修正。
导航地图中地图要素的轮廓信息通过轮廓像素示出,受限于激光扫描数据的完整性和准确性,地图要素的边缘轮廓可能会出现轮廓不连续的问题。确定地图要素的轮廓像素之间的间距,作为像素间距。连接像素间距小于设定间距的任意两个轮廓像素,对地图要素的边缘轮廓进行修正,将间断的边缘轮廓连接起来。可选的,设定间距可以根据机器人的宽度、避障距离和标准量尺中的至少一项确定。例如,若机器人宽度为40cm,避障距离为10cm,则机器人通信至少需要60cm,根据标准量尺,即地图与实际距离之间的比例关系,确定60cm在地图中对应的宽度为多少,进而确定为设定间距。能够避免绘制出的可通行区域不满足机器人的通行条件,从而提升了地图的可用性。
地图要素的轮廓信息作为判断区域可通行性的数据基础,直接影响可通行区域的判断准确性,上述技术方案通过对地图要素的边缘轮廓进行修正,提高了可通行区域的判断准确性。
本申请实施例通过获取针对于导航地图中任一位置的通行确认请求,根据通行确认请求中的位置信息和地图要素的轮廓信息,在导航地图中确定位置所属区域中的可通行区域。本申请实施例根据地图要素的轮廓信息,在确定导航地图中确定可通行区域,无需人工描绘可通行区域的轮廓,提高了导航地图构建的自动化程度,提高了导航地图的构建效率。
实施例五
图5A是本申请实施例五提供的又一种激光建图方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上进行进一步地优化。具体优化为,根据所述通行确认请求中的位置信息和所述地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定所述位置所属区域中的可通行区域,包括:根据所述通行确认请求中的位置坐标,在所述导航地图中确定待确认范围;基于所述地图要素的轮廓图形,确定在所述待确认范围内的所述地图要素的最小外接多边形;根据所述待确认范围和所述最小外接多边形,在所述导航地图中确定待确认区域;根据所述待确认区域中各所述地图要素的轮廓图形,在所述待确认区域中确定所述可通行区域。
如图5A所示,所述激光建图方法包括:
S510、获取针对于所述导航地图中任一位置的通行确认请求。
通行确认请求可以针对于导航地图中任一位置,具体的,基于作用于导航地图构建页面中位置点击操作,导航地图构建工具生成针对于该位置的通行确认请求。
S520、根据所述通行确认请求中的位置坐标,在所述导航地图中确定待确认范围。
待确认范围是指导航地图中需要进行可通行性确认的范围,待确认范围与通行确认请求中的位置坐标相关联。
根据通行确认请求中的位置坐标,在导航地图中确定待确认范围,可选的,可以设置区域半径调节参数,通行确认请求中的位置坐标为中心,确定区域半径范围内的区域为待确认范围。其中,区域半径调节参数用于调整待确认范围的大小,区域半径调节参数可以根据实际业务需求确定,在这里不作限定。通过调整区域半径调节参数,可以实现细粒度地确定可通行区域。
S530、基于所述地图要素的轮廓图形,确定在所述待确认范围内的所述地图要素的最小外接多边形。
其中,地图要素的最小外接多边形,是指地图要素的轮廓图形的最小外接多边形。
S540、根据所述待确认范围和所述最小外接多边形,在所述导航地图中确定待确认区域。
待确认范围大致确定了待确认区域的范围,在待确认范围确定的情况下,通过确定待确认范围内的地图要素的最小外接多边形来保证地图要素的完整性。
根据待确认范围和最小外接多边形,在导航地图中确定待确认区域,具体的,可以将待确认范围和最小外接多边形的并集作为待确认区域,避免位于待确认范围边缘的地图要素不完整。
在导航地图中确定待确认区域还可以将通行确认请求中的位置坐标为遍历原点,从遍历原点出发向周围遍历直到遍历到封闭图形,将封闭图形边缘内所覆盖的区域作为待确认范围。例如,封闭图形可以是地图中外侧墙体围成的不规则图形,将不规则图形内部的区域作为待确认范围。
S550、根据所述待确认区域中各所述地图要素的轮廓图形,在所述待确认区域中确定所述可通行区域。
在待确认区域确定以后,根据待确认区域中各地图要素的轮廓图形,在待确认区域中确定可通行区域。具体的,根据待确认区域中轮廓图形的闭合属性,在待确认区域中确定可通行区域。
在一个可选的实施例中,根据所述待确认区域中各所述地图要素的轮廓图形,在所述待确认区域中确定所述可通行区域,包括:若所述地图要素的轮廓图形为闭合图形,则将所述地图要素所在区域确定为不可通行区域,并以第一灰度值填充所述不可通行区域;将所述待确认区域中的除所述不可通行区域的其他区域作为可通行区域,并以第二灰度值填充所述可通行区域;其中,所述第一灰度值和所述第二灰度值不同。
地图要素的轮廓为闭合图形,表明地图要素是不可通行的,将地图要素所在区域确定为不可通行区域,可选的,将与地图要素对应的闭合图形作为不可通行区域,利用第一灰度值填充地图要素对应的闭合图形。
待确认区域中的除不可通行区域的其他区域为可通行区域,利用第二灰度值填充可通行区域。第一灰度值和第二灰度值不同,以区分待确认区域中的可通行区域和不可通行区域。示例性的,第一灰度值可以为0,第二灰度值可以是255。上述技术方案通过根据地图要素的轮廓图形的闭合属性快速确定待确认区域的可通行区域和不可通行区域,并以不同灰度值分别填充可通行区域和不可通行区域,提高可通行区域的可读性,便于对可通行区域进行检查,以及便于后续处理。
S560、确定所述地图要素的类型信息,并根据所述地图要素的类型信息和位置信息,在所述可通行区域中生成连接目标地图要素的可行路径。
本申请实施例所提供的技术方案,根据通行确认请求中的位置坐标,在导航地图中确定待确认范围;根据待确认范围和最小外接多边形,在导航地图中确定待确认区域;根据待确认区域中各地图要素的轮廓图形,在待确认区域中确定可通行区域。支持用户可以按需在导航地图中确定可通行区域,最小外接多边形的引入保证了可通行区域内地图要素的轮廓图形的完整性,本申请实施例提高了可通行区域的准确性和灵活性。
基于本申请实施例提供的激光建图方法所构建的导航地图如图5B所示,图5B中方格背景为构建本导航地图的标准量尺,图中白色区域为导航地图中的可通行区域,灰色区域为导航地图中的不可通行区域。带箭头的曲线表示部分可行路径,箭头为可行路径的通行方向,曲线上的圆形为可行路径中的路径节点,圆形附近的数字表示路径节点的节点标识。图5B中灰色的闭合图形为部分地图要素。
实施例六
图6是本申请实施例六提供的一种激光建图装置的结构示意图,本实施例可适用于基于激光扫描数据构建导航地图的情况。所述装置可由软件和/或硬件实现,并可集成于智能终端等电子设备中。
如图6所示,该装置可以包括:可通行区域确定模块610和可行路径生成模块620。
可通行区域确定模块610,用于基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定可通行区域;其中,所述导航地图基于激光扫描数据生成;
可行路径生成模块620,用于确定所述地图要素的类型信息,并根据所述地图要素的类型信息和位置信息,在所述可通行区域中生成连接目标地图要素的可行路径。
本申请实施例通过基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在导航地图中确定可通行区域;确定地图要素的类型信息,并根据地图要素的类型信息和位置信息,在可通行区域中生成连接目标地图要素的可行路径。本申请实施例提高了激光建图自动化程度,提高了激光建图效率。此外,本申请实施例在基于激光扫描数据构建导航地图的过程中,根据地图要素的类型信息和位置信息在可通行区域内生成可行路径,使得机器人可以根据导航地图中的可行路径快速完成路径规划。
可选的,可行路径生成模块620,包括:目标地图要素确定子模块,用于根据所述地图要素的类型信息,在所述导航地图的地图要素中确定至少两个目标地图要素;可行路径生成子模块,用于根据所述目标地图要素的位置信息,在所述可通行区域内生成连接任意两个所述目标地图要素的可行路径。
可选的,可行路径生成子模块,包括:路径端点确定单元,用于在所述目标地图要素中确定两个相邻的目标地图要素作为连接路径的端点;路径节点生成单元,用于基于所述可通行区域的边缘轮廓以及所述端点的位置,在所述可通行区域内生成至少一个路径节点;连接路径生成单元,用于基于所述路径节点、所述端点及所述边缘轮廓,生成所述连接路径;路径通行属性确定单元,用于遍历所有目标地图要素,基于各个连接路径,完成任意两个所述目标地图要素的可行路径的构建,并确定所述可行路径的通行属性。
可选的,所述装置还包括,避让路径确定模块,用于在根据所述目标地图要素的位置信息,在所述可通行区域内生成连接任意两个所述目标地图要素的可行路径之后,若所述目标地图要素包括避让点位,则确定连接所述避让点位和相邻的所述目标地图要素的所述可行路径为避让路径;避让信息配置模块,用于获取避让配置请求,根据所述避让配置请求为所述避让路径配置避让信息,以供所述机器人根据所述避让信息进行避让。
可选的,可通行区域确定模块610,包括:通行确认请求获取子模块,用于获取针对于所述导航地图中任一位置的通行确认请求;
可通行区域确定子模块,用于根据所述通行确认请求中的位置信息和所述地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定所述位置所属区域中的可通行区域。
可选的,可通行区域确定子模块,包括:待确认范围确定单元,用于根据所述通行确认请求中的位置坐标,在所述导航地图中确定待确认范围;最小外接多边形确定单元,用于基于所述地图要素的轮廓图形,确定在所述待确认范围内的所述地图要素的最小外接多边形;待确认区域确定单元,用于根据所述待确认范围和所述最小外接多边形,在所述导航地图中确定待确认区域;可通行区域确定单元,用于根据所述待确认区域中各所述地图要素的轮廓图形,在所述待确认区域中确定所述可通行区域。
可选的,可通行区域确定单元,包括:不可通行区域填充子单元,用于若所述地图要素的轮廓图形为闭合图形,则将所述地图要素所在区域确定为不可通行区域,并以第一灰度值填充所述不可通行区域;可通行区域填充单元,用于将所述待确认区域中的除所述不可通行区域的其他区域作为可通行区域,并以第二灰度值填充所述可通行区域;其中,所述第一灰度值和所述第二灰度值不同。
可选的,所述装置还包括,像素距离确定模块,用于在基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定可通行区域之前,确定所述地图要素的轮廓像素之间的间距,作为像素间距;边缘轮廓修正模块,用于连接所述像素间距小于设定间距的任意两个轮廓像素,对所述地图要素的边缘轮廓进行修正。
本发明实施例所提供的一种激光建图装置可执行本发明任意实施例所提供的一种激光建图方法,具备执行一种激光建图方法相应的性能模块和有益效果。
实施例七
本申请实施例七还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种激光建图方法,该方法包括:
基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定可通行区域;其中,所述导航地图基于激光扫描数据生成;
确定所述地图要素的类型信息,并根据所述地图要素的类型信息和位置信息,在所述可通行区域中生成连接目标地图要素的可行路径。
存储介质是指任何的各种类型的存储器电子设备或存储电子设备。术语“存储介质”旨在包括:安装介质,例如CD-ROM、软盘或磁带装置;计算机系统存储器或随机存取存储器,诸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM,兰巴斯(Rambus)RAM等;非易失性存储器,诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储);寄存器或其它相似类型的存储器元件等。存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合。另外,存储介质可以位于程序在其中被执行的计算机系统中,或者可以位于不同的第二计算机系统中,第二计算机系统通过网络(诸如因特网)连接到计算机系统。第二计算机系统可以提供程序指令给计算机用于执行。术语“存储介质”可以包括可以驻留在不同未知中(例如在通过网络连接的不同计算机系统中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。
当然,本申请实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的激光建图操作,还可以执行本申请任意实施例所提供的激光建图方法中的相关操作。
实施例八
本申请实施例八提供了一种电子设备,该电子设备中可集成本申请实施例提供的激光建图装置,该电子设备可以是配置于系统内的,也可以是执行系统内的部分或者全部性能的设备。图7是本申请实施例八提供的一种电子设备的结构示意图。如图7所示,本实施例提供了一种电子设备700,其包括:一个或多个处理器720;存储装置710,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720执行,使得所述一个或多个处理器720实现本申请实施例所提供的激光建图方法,该方法包括:
基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定可通行区域;其中,所述导航地图基于激光扫描数据生成;
确定所述地图要素的类型信息,并根据所述地图要素的类型信息和位置信息,在所述可通行区域中生成连接目标地图要素的可行路径。
当然,本领域技术人员可以理解,处理器720还实现本申请任意实施例所提供的激光建图方法的技术方案。
图7显示的电子设备700仅仅是一个示例,不应对本申请实施例的性能和使用范围带来任何限制。
如图7所示,该电子设备700包括处理器720、存储装置710、输入装置730和输出装置740;电子设备中处理器720的数量可以是一个或多个,图7中以一个处理器720为例;电子设备中的处理器720、存储装置710、输入装置730和输出装置740可以通过总线或其他方式连接,图7中以通过总线750连接为例。
存储装置710作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块单元,如本申请实施例中的激光建图方法对应的程序指令。
存储装置710可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个性能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储装置710可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储装置710可进一步包括相对于处理器720远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置730可用于接收输入的数字、字符信息或语音信息,以及产生与电子设备的用户设置以及性能控制有关的键信号输入。输出装置740可包括显示屏、扬声器等电子设备。
上述实施例中提供的激光建图装置、介质及电子设备可执行本申请任意实施例所提供的激光建图方法,具备执行该方法相应的性能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节,可参见本申请任意实施例所提供的激光建图方法。
注意,上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本申请不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明,但是本申请不仅仅限于以上实施例,在不脱离本申请构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (11)
1.一种激光建图方法,其特征在于,所述方法包括:
基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定可通行区域;其中,所述导航地图基于激光扫描数据生成;
确定所述地图要素的类型信息,并根据所述地图要素的类型信息和位置信息,在所述可通行区域中生成连接目标地图要素的可行路径。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述地图要素的类型信息和位置信息,在所述可通行区域中生成连接目标地图要素的可行路径,包括:
根据所述地图要素的类型信息,在所述导航地图的地图要素中确定至少两个目标地图要素;
根据所述目标地图要素的位置信息,在所述可通行区域内生成连接任意两个所述目标地图要素的可行路径。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述目标地图要素的位置信息,在所述可通行区域内生成连接任意两个所述目标地图要素的可行路径,包括:
在所述目标地图要素中确定两个相邻的目标地图要素作为连接路径的端点;
基于所述可通行区域的边缘轮廓以及所述端点的位置,在所述可通行区域内生成至少一个路径节点;
基于所述路径节点、所述端点及所述边缘轮廓,生成所述连接路径;
遍历所有目标地图要素,基于各个连接路径,完成任意两个所述目标地图要素的可行路径的构建,并确定所述可行路径的通行属性。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在根据所述目标地图要素的位置信息,在所述可通行区域内生成连接任意两个所述目标地图要素的可行路径之后,所述方法还包括:
若所述目标地图要素包括避让点位,则确定连接所述避让点位和相邻的所述目标地图要素的所述可行路径为避让路径;
获取避让配置请求,根据所述避让配置请求为所述避让路径配置避让信息,以供所述机器人根据所述避让信息进行避让。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定可通行区域,包括:
获取针对于所述导航地图中任一位置的通行确认请求;
根据所述通行确认请求中的位置信息和所述地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定所述位置所属区域中的可通行区域。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述通行确认请求中的位置信息和所述地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定所述位置所属区域中的可通行区域,包括:
根据所述通行确认请求中的位置坐标,在所述导航地图中确定待确认范围;
基于所述地图要素的轮廓图形,确定在所述待确认范围内的所述地图要素的最小外接多边形;
根据所述待确认范围和所述最小外接多边形,在所述导航地图中确定待确认区域;
根据所述待确认区域中各所述地图要素的轮廓图形,在所述待确认区域中确定所述可通行区域。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,根据所述待确认区域中各所述地图要素的轮廓图形,在所述待确认区域中确定所述可通行区域,包括:
若所述地图要素的轮廓图形为闭合图形,则将所述地图要素所在区域确定为不可通行区域,并以第一灰度值填充所述不可通行区域;
将所述待确认区域中的除所述不可通行区域的其他区域作为可通行区域,并以第二灰度值填充所述可通行区域;其中,所述第一灰度值和所述第二灰度值不同。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定可通行区域之前,所述方法还包括:
确定所述地图要素的轮廓像素之间的间距,作为像素间距;
连接所述像素间距小于设定间距的任意两个轮廓像素,对所述地图要素的边缘轮廓进行修正。
9.一种激光建图装置,其特征在于,所述装置包括:
可通行区域确定模块,用于基于导航地图中地图要素的轮廓信息,在所述导航地图中确定可通行区域;其中,所述导航地图基于激光扫描数据生成;
可行路径生成模块,用于确定所述地图要素的类型信息,并根据所述地图要素的类型信息和位置信息,在所述可通行区域中生成连接目标地图要素的可行路径。
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1-8中任一项所述的激光建图方法。
11.一种电子设备,包括存储器,处理器及存储在存储器上并可在处理器运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8中任一项所述的激光建图方法。
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CN202210259850.8A CN114609646A (zh) | 2022-03-16 | 2022-03-16 | 激光建图方法、装置、介质及电子设备 |
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CN202210259850.8A CN114609646A (zh) | 2022-03-16 | 2022-03-16 | 激光建图方法、装置、介质及电子设备 |
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CN (1) | CN114609646A (zh) |
Cited By (1)
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CN117234220A (zh) * | 2023-11-14 | 2023-12-15 | 中国市政工程西南设计研究总院有限公司 | 一种prt智能小车行驶控制方法及系统 |
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2022
- 2022-03-16 CN CN202210259850.8A patent/CN114609646A/zh active Pending
Cited By (2)
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CN117234220A (zh) * | 2023-11-14 | 2023-12-15 | 中国市政工程西南设计研究总院有限公司 | 一种prt智能小车行驶控制方法及系统 |
CN117234220B (zh) * | 2023-11-14 | 2024-03-01 | 中国市政工程西南设计研究总院有限公司 | 一种prt智能小车行驶控制方法及系统 |
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