CN116327060A - 一种区域重叠的判定方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

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CN116327060A CN202310293035.8A CN202310293035A CN116327060A CN 116327060 A CN116327060 A CN 116327060A CN 202310293035 A CN202310293035 A CN 202310293035A CN 116327060 A CN116327060 A CN 116327060A
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Abstract

本申请实施例提供了一种区域重叠的判定方法、装置、电子设备及介质，在该方法中，获取顶点集合，顶点集合包括多个区域的顶点位置；根据多个区域的顶点位置，确定线段集合，线段集合包括多个区域对应的线段；针对顶点集合中的每个顶点位置，分别计算顶点位置和多个区域对应的线段的叉积，得到叉积结果；若存在至少两个叉积结果的符号不同，则确定多个区域之间存在重叠。在该方法中，根据多个区域对应的顶点与对应的线段的叉积结果，来确定多个顶点组成的平面几何之间是否存在相交，可以完成由两个及以上的点组成的任意平面几何图形之间的相交判断，以及完成矩形任意边与坐标轴不平行时，多个矩形之间的相交判断，从而提高区域重叠的判定准确性。

Description

一种区域重叠的判定方法、装置、电子设备及介质
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种区域重叠的判定方法、装置、电子设备及介质。
背景技术
随着生活水平的提高以及科技的进步，清洁机器人已经成为家居空间和办公室等环境中的常用家电产品。清洁机器人配合自身设定的控制路径，有规划清扫区域。
用户在设定清洁机器人的清扫区域时，客户端可以判断用户设定的线段之间或者矩形之间是否相交，从而判断设定的清扫区域之间存在重叠，从而提醒用户合理设定清扫区域。
相关技术中可以实现两条线段之间或两个矩形之间的相交判断。对于两条线段的相交，通常使用快速排斥实验配合跨立实验完成判断；对于两个矩形的相交，通常使用两个矩形的左上顶点坐标与右下顶点坐标的差值完成判断。但是这两种方式，无法完成由两个及以上的点组成的任意平面几何图形之间的相交判断，以及完成矩形任意边与坐标轴不平行时，多个矩形之间的相交判断，导致区域重叠的判定效果较差。
发明内容
本申请实施例提供了一种区域重叠的判定方法、装置、电子设备及介质，用以解决现有技术中区域重叠的判定效果差的问题。
第一方面，本申请实施例提供了区域重叠的判定方法，所述方法包括：
获取顶点集合，所述顶点集合包括多个区域的顶点位置；
根据所述多个区域的顶点位置，确定线段集合，所述线段集合包括所述多个区域对应的线段；
针对所述顶点集合中的每个顶点位置，分别计算所述顶点位置和所述多个区域对应的线段的叉积，得到叉积结果；
若存在至少两个叉积结果的符号不同，则确定所述多个区域之间存在重叠。
进一步地，所述针对所述顶点集合中的每个顶点位置，分别计算所述顶点位置和所述多个区域对应的线段的叉积，得到叉积结果之前，还包括：
确定所述线段集合中不存在相交的线段。
进一步地，所述方法还包括：
如果所述线段集合中存在相交的线段，确定所述多个区域之间存在重叠。
进一步地，所述方法还包括：
若所有的叉积结果的符号不同，确定所述多个区域之间不存在重叠。
第二方面，本申请实施例提供了一种清洁机器人运维装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取顶点集合，所述顶点集合包括多个区域的顶点位置；
第一确定模块，用于根据所述多个区域的顶点位置，确定线段集合，所述线段集合包括所述多个区域对应的线段；
计算模块，用于针对所述顶点集合中的每个顶点位置，分别计算所述顶点位置和所述多个区域对应的线段的叉积，得到叉积结果；
第二确定模块，用于若存在至少两个叉积结果的符号不同，则确定所述多个区域之间存在重叠。
进一步地，所述第一确定模块，还用于确定所述线段集合中不存在相交的线段。
进一步地，所述第二确定模块，还用于如果所述线段集合中存在相交的线段，确定所述多个区域之间存在重叠。
进一步地，所述第二确定模块，还用于若所有的叉积结果的符号不同，确定所述多个区域之间不存在重叠。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，所述电子设备至少包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时执行上述任一项所述区域重叠的判定方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时执行上述任一项所述区域重叠的判定方法的步骤。
在本申请实施例中，获取顶点集合，顶点集合包括多个区域的顶点位置；根据多个区域的顶点位置，确定线段集合，线段集合包括多个区域对应的线段；针对顶点集合中的每个顶点位置，分别计算顶点位置和多个区域对应的线段的叉积，得到叉积结果；若存在至少两个叉积结果的符号不同，则确定多个区域之间存在重叠。在该方法中，根据多个区域对应的顶点与对应的线段的叉积结果，来确定多个顶点组成的平面几何之间是否存在相交，适用任意平面几何图形的相交判断，而非特定规则的几何图形之间的相交判断，因此可以完成由两个及以上的点组成的任意平面几何图形之间的相交判断，以及完成矩形任意边与坐标轴不平行时，多个矩形之间的相交判断，从而提高区域重叠的判定准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a为本申请的一些实施例提供的一种区域重叠的判定过程示意图；
图1b为本申请的一些实施例提供的线段是否相交的示意图；
图1c为本申请的一些实施例提供的线段是否相交的示意图；
图1d为本申请的一些实施例提供的线段是否相交的示意图；
图1e为本申请的一些实施例提供的线段是否相交的示意图；
图2为本申请的一些实施例提供的一种用户界面示意图；
图3为本申请的一些实施例提供的一种区域重叠的判定过程示意图；
图4为本申请的一些实施例提供的一种区域重叠的判定装置的结构示意图；
图5为本申请的一些实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
为了提高区域重叠的判定效果，本申请实施例提供了一种区域重叠的判定方法、装置、电子设备及介质。在本申请实施例中，根据多个区域对应的顶点与对应的线段的叉积结果，来确定多个顶点组成的平面几何之间是否存在相交，适用任意平面几何图形的相交判断，而非特定规则的几何图形之间的相交判断，因此可以完成由两个及以上的点组成的任意平面几何图形之间的相交判断，以及完成矩形任意边与坐标轴不平行时，多个矩形之间的相交判断，从而提高区域重叠的判定准确性。
下面对本申请实施例提供的区域重叠的判定过程进行说明。参见图1a，为本申请的一些实施例提供的一种区域重叠的判定过程示意图，该过程包括：
S101：获取顶点集合，顶点集合包括多个区域的顶点位置。
本申请实施例提供的区域重叠的判定方法应用于电子设备，该电子设备可以为用户设备、家居设备、或服务器等。其中用户设备包括但不限于手机、电脑、或者穿戴设备，家居设备包括但不限于清洁机器人。本申请实施例中主要以电子设备为用户设备为例进行说明。
一种可能的实现中，电子设备获取到的顶点集合可以根据用户输入的信息确定，例如用户可以直接输入顶点集合中包括的多个顶点位置，又如用户可以通过电子设备的用户界面上设定多个区域，电子设备获取该多个区域的顶点位置，从而获取到顶点集合。可选的，用户可以通过在用户界面的拖动操作设定区域范围，电子设备根据该区域范围的位置信息，确定用户设定的区域的顶点位置。
又一种可能的实现中，电子设备获取到的顶点集合可以由电子设备自身采集到的。假设电子设备为清扫机器人，则电子设备在清扫过程中，可以采集到所经区域的信息，然后确定采集到的各区域的顶点位置。又假设电子设备为用户设备为例，清洁机器人可以将清扫过程中采集到的区域信息上报给电子设备，电子设备基于清洁机器人上报的区域信息，确定各区域的顶点信息。
S102：根据多个区域的顶点位置，确定线段集合，线段集合包括多个区域对应的线段。
每个区域对应的线段即为该区域的顶点位置所构成的线段。例如一个区域的顶点位置包括顶点1、顶点2、顶点3和顶点4，该区域对应的线段包括：顶点1-顶点2之间的线段，顶点2-顶点3之间的线段，顶点3-顶点4之间的线段和顶点4-顶点1之间的线段，此外还可选的可以包括顶点1-顶点3之间的线段和顶点2-顶点4之间的线段。
电子设备根据每个区域的顶点位置可以确定该区域对应的线段，多个区域对应的线段即可构成线段集合。
S103：针对顶点集合中的每个顶点位置，分别计算顶点位置和多个区域对应的线段的叉积，得到叉积结果。
该步骤相当于电子设备遍历顶点集合中所有点与线段集合中所有线段的叉积结果，该叉积结果中可以包括针对同一区域，该区域的顶点与该区域对应线段的叉积结果，也可以不包括针对同一区域，该区域的顶点与该区域对应线段的叉积结果，此处不做限制。
叉积的计算过程一般是计算两个向量之间的叉积，假设向量
Figure BDA0004142273500000051
Figure BDA0004142273500000061
则向量叉积定义为：/>
Figure BDA0004142273500000062
显然，计算出的叉积结果也是一个向量，并且此向量(即叉积结果)是垂直于/>
Figure BDA0004142273500000063
所在平面的。
该叉积结果可以用于判断两个向量对应的线段之间是否相交。示例的，可以通过判断线段AB的两个端点A和B是否在线段CD的两侧来确定是否线段AB和线段CD是否相交，而两个端点A和B是否在线段CD两侧可以通过计算端点A与线段CD的叉积和端点B与线段CD的叉积之间的符号关系来确定，例如参见表达式的符号：
Figure BDA0004142273500000064
来确定，包括以下情况：
(1)若两线段相交，如图1b所示，则Res<0；
(2)若端点A/B在线段CD上，如图1c所示，或线段AB与线段CD共线，如图1d所示，则Res＝0；
(3)若两线段不相交，如图1e所示，则Res<0。
S104：若存在至少两个叉积结果的符号不同，则确定多个区域之间存在重叠。
在经过S103计算之后，可以在计算得到的叉积结果中判断是否存在符号不同的叉积结果，电子设备根据不同的判断结果执行不同的步骤。如果上述步骤计算的叉积结果中，存在至少两个叉积结果的符号不同，则表示上述的叉积结果中存在异号，电子设备可以确定多个区域之间存在重叠。如果上述步骤计算的叉积结果中，不存在符号不同的叉积结果，即所有叉积结果的符号相同，电子设备可以确定多个区域之间不存在重叠。
如果存在重叠区域，可能导致清洁机器人无法正常工作，因此可以提醒用户当前的多个区域之间存在重叠，以使用户修改存在重叠的区域，或者调整清洁机器人的工作区域。以一个常见的清洁机器人的工作场景为例，清洁机器人在工作时需要区分清扫区域和禁行区域，即清洁机器人对清扫区域进行清扫工作，而不进入禁行区域工作，如果用户设定的清扫区域和禁行区域发生重叠，则可能导致清洁机器人无法正常工作或避障，如图2所示，如果用户绘制的清洁区域和进行区域发生重叠，电子设备可以提醒用户“清洁区与禁行区位置重叠，请重新绘制！”，以保证清洁机器人安全避障和良好的清扫效果。
由于在本申请实施例中根据多个区域对应的顶点与对应的线段的叉积结果，来确定多个顶点组成的平面几何之间是否存在相交，适用任意平面几何图形的相交判断，而非特定规则的几何图形之间的相交判断，因此可以完成由两个及以上的点组成的任意平面几何图形之间的相交判断，以及完成矩形任意边与坐标轴不平行时，多个矩形之间的相交判断，从而提高区域重叠的判定准确性。
为了进一步提高相交判定的结果，在上述实施例的基础上，本申请实施例中，在针对顶点集合中的每个顶点位置，分别计算顶点位置和多个区域对应的线段的叉积，得到叉积结果之前，还包括：
确定线段集合中不存在相交的线段。
在计算叉积之前，可以先判断线段集合中是否存在相交线段。其中，判断线段集合中是否存在相交线段的过程可以包括但不限于使用快速排斥实验配合跨立实验完成。
如果线段集合中不存在相交的线段，则可以继续通过遍历计算顶点集合中的点与线段集合中线段之间的叉积结果来确定，以进一步提高相交判定的结果，尤其是可以完成由两个及以上的点组成的任意平面几何图形之间的相交判断，以及完成矩形任意边与坐标轴不平行时，多个矩形之间的相交判断。
如果线段集合中存在相交的线段，电子设备还可以确定多个区域之间存在重叠。也就是说当线段集合中存在相交的线段时，电子设备无需进行叉积计算即可确定多个区域之间存在重叠，因此可以减少电子设备的计算量和计算复杂度，提高区域重叠判定的灵活性和效率。
在上述各实施例的基础上，本申请实施例中，上述方法还包括：
若所有的叉积结果的符号不同，确定多个区域之间不存在重叠。
在该实施例中，如果上述步骤计算的叉积结果中，不存在符号不同的叉积结果，即所有叉积结果的符号相同，电子设备可以确定多个区域之间不存在重叠。对于多个区域之间不存在重叠的情况，电子设备可以不对用户进行提醒。当然可以理解的是，电子设备也可以进行提醒，以便于用户了解清洁机器人的清扫区域和/或禁行区域。
下面以一个具体的实施例对上述各实施例进行说明，如图3所示，电子设备获取输入的点集S＝{A，B，…，M}，根据点集合计算线段集合s＝{a，b，…，m}。电子设备计算线段集合s中的某个子集(一般是针对每个子集均进行该过程，每个子集可以但不限于对应一个区域)中的线段与s中其他子集中的线段是否相交，如果是，输出点集S组成的平面几何相交，否则，电子设备判断点集合S是否遍历完成。如果点集合S遍历完成，电子设备输出点集S组成的平面几何不相交。如果点集合S遍历未完成，电子设备继续判断线段集合s是否遍历完成，如果线段集合s遍历完成，电子设备返回继续判断点集合S是否遍历完成。如果线段集合s遍历未完成，电子设备判断当前线段集合s中子集i由当前点集合S中子集I生成，如果是，电子设备返回继续判断线段集合s是否遍历完成。如果当前线段s中子集i不是由当前点集合S中子集I生成，电子设备遍历子集I中元素和自己i中元素的叉积。电子设备判断是否出现叉积结果异号，如果是，输出点集S组成的平面几何相交。如果未出现叉积结果异号，电子设备返回继续判断线段集合s是否遍历完成。
以表1的实验结果可知，本申请实施例提供的区域重叠的判定过程可以可以完成由两个及以上的点组成的任意平面几何图形之间的相交判断，以及完成矩形任意边与坐标轴不平行时，多个矩形之间的相交判断。
表1
Figure BDA0004142273500000081
Figure BDA0004142273500000091
在上述各实施例的基础上，本申请提供了一种区域重叠的判定装置，图4为本申请的一些实施例提供的一种区域重叠的判定装置的结构示意图，如图4所示，该装置包括：
获取模块401，用于获取顶点集合，顶点集合包括多个区域的顶点位置；
第一确定模块402，用于根据多个区域的顶点位置，确定线段集合，线段集合包括多个区域对应的线段；
计算模块403，用于针对顶点集合中的每个顶点位置，分别计算顶点位置和多个区域对应的线段的叉积，得到叉积结果；
第二确定模块404，用于若存在至少两个叉积结果的符号不同，则确定多个区域之间存在重叠。
在一种可能的实施方式中，第一确定模块402，还用于确定线段集合中不存在相交的线段。
在一种可能的实施方式中，第二确定模块403，还用于如果线段集合中存在相交的线段，确定多个区域之间存在重叠。
在一种可能的实施方式中，第二确定模块403，还用于若所有的叉积结果的符号不同，确定多个区域之间不存在重叠。
在上述实施例的基础上，本申请还提供了一种电子设备，图5为本申请实施例提供的一种电子设备结构示意图，如图5所示，包括：处理器501、通信接口502、存储器503和通信总线504，其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信；
存储器503中存储有计算机程序，当程序被处理器501执行时，使得处理器501执行如下步骤：
获取顶点集合，顶点集合包括多个区域的顶点位置；
根据多个区域的顶点位置，确定线段集合，线段集合包括多个区域对应的线段；
针对顶点集合中的每个顶点位置，分别计算顶点位置和多个区域对应的线段的叉积，得到叉积结果；
若存在至少两个叉积结果的符号不同，则确定多个区域之间存在重叠。
在一种可能的实施方式中，处理器501，还用于确定线段集合中不存在相交的线段。
在一种可能的实施方式中，处理器501，还用于如果线段集合中存在相交的线段，确定多个区域之间存在重叠。
在一种可能的实施方式中，处理器501，还用于若所有的叉积结果的符号不同，确定多个区域之间不存在重叠。
上述电子设备提到的通信总线可以是PCI(Peripheral ComponentInterconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口502用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)，也可以包括NVM(Non-Volatile Memory，非易失性存储器)，例如至少一个磁盘存储器。可选地，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器、NP(Network Processor，网络处理器)等；还可以是DSP(Digital Signal Processing，数字指令处理器)、专用集成电路、现场可编程门陈列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
在上述各实施例的基础上，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储有可由电子设备执行的计算机程序，当程序在电子设备上运行时，使得电子设备执行时实现如下步骤：
获取顶点集合，顶点集合包括多个区域的顶点位置；
根据多个区域的顶点位置，确定线段集合，线段集合包括多个区域对应的线段；
针对顶点集合中的每个顶点位置，分别计算顶点位置和多个区域对应的线段的叉积，得到叉积结果；
若存在至少两个叉积结果的符号不同，则确定多个区域之间存在重叠。
在一种可能的实施方式中针对顶点集合中的每个顶点位置，分别计算顶点位置和多个区域对应的线段的叉积，得到叉积结果之前，还包括：
确定线段集合中不存在相交的线段。
在一种可能的实施方式中方法还包括：
如果线段集合中存在相交的线段，确定多个区域之间存在重叠。
在一种可能的实施方式中方法还包括：
若所有的叉积结果的符号不同，确定多个区域之间不存在重叠。
由于上述计算机可读存储介质解决问题的原理与区域重叠的判定方法相似，因此上述计算机可读存储介质的实施可以参见方法的实施例，重复之处不再赘述。
上述计算机可读存储介质可以是电子设备中的处理器能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于磁性存储器如软盘、硬盘、磁带、MO(磁光盘)等、光学存储器如CD、DVD、BD、HVD等、以及半导体存储器如ROM、EPROM、EEPROM、NAND FLASH(非易失性存储器)、SSD(固态硬盘)等。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种区域重叠的判定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取顶点集合，所述顶点集合包括多个区域的顶点位置；
根据所述多个区域的顶点位置，确定线段集合，所述线段集合包括所述多个区域对应的线段；
针对所述顶点集合中的每个顶点位置，分别计算所述顶点位置和所述多个区域对应的线段的叉积，得到叉积结果；
若存在至少两个叉积结果的符号不同，则确定所述多个区域之间存在重叠。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对所述顶点集合中的每个顶点位置，分别计算所述顶点位置和所述多个区域对应的线段的叉积，得到叉积结果之前，还包括：
确定所述线段集合中不存在相交的线段。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果所述线段集合中存在相交的线段，确定所述多个区域之间存在重叠。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所有的叉积结果的符号不同，确定所述多个区域之间不存在重叠。
5.一种区域重叠的判定装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取顶点集合，所述顶点集合包括多个区域的顶点位置；
第一确定模块，用于根据所述多个区域的顶点位置，确定线段集合，所述线段集合包括所述多个区域对应的线段；
计算模块，用于针对所述顶点集合中的每个顶点位置，分别计算所述顶点位置和所述多个区域对应的线段的叉积，得到叉积结果；
第二确定模块，用于若存在至少两个叉积结果的符号不同，则确定所述多个区域之间存在重叠。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，还用于确定所述线段集合中不存在相交的线段。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，还用于如果所述线段集合中存在相交的线段，确定所述多个区域之间存在重叠。
8.如权利要求5-7任一项所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，还用于若所有的叉积结果的符号不同，确定所述多个区域之间不存在重叠。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备至少包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1-4任一项所述的区域重叠的判定方法的步骤。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，其存储有可由电子设备执行的计算机程序，当所述程序在所述电子设备上运行时，使得所述电子设备执行权利要求1-4任一项所述的区域重叠的判定方法的步骤。
CN202310293035.8A 2023-03-23 2023-03-23 一种区域重叠的判定方法、装置、电子设备及介质 Pending CN116327060A (zh)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN118095146A (zh) * 2024-04-17 2024-05-28 上海合见工业软件集团有限公司 Pcb导入图形判重方法、装置、设备及介质

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