[發明專利]一種在復雜地圖下改進Visual Graph的方法

有效

• 申請號: 201611144910.2
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106708043B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 陳智鑫;林夢香
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G06Q10/04
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;顧煒

1.一種在復雜地圖下改進Visual Graph的方法，其特征在于：能夠使Visual Graph不僅僅應用于凸多邊形障礙物的地圖，對一般的SLAM地圖也可以適用，其步驟如下：

步驟1：對地圖進行轉化，將灰度圖或者SLAM所構建的地圖二值化處理，得到轉化后的地圖，此過程稱為地圖二值化過程；

步驟2：針對轉化后的地圖，給定起點和終點，將起點和終點儲存在一個順序表中，并從起點和終點開始發射光線，開始建立光路圖，此過程稱為初始化過程；

步驟3：當光線碰觸障礙物時，記錄碰撞點的坐標，并與順序表中已有的節點求取距離，若距離小于一個閾值則舍棄該點，否則保留，該過程稱為節點儲存判定過程；

步驟4：從保留的節點開始，重新發射光線，并重復步驟3的過程，此過程稱為重復光線發射過程；

步驟5：當所有光線碰撞障礙物都無法生成新的節點時，判斷建圖結束；

步驟6：在建好的拓撲地圖上應用A*尋路算法，即可獲得一條連接起點和終點，以光路為載體的路徑，此過程稱為尋路過程；

所述步驟1中，地圖的二值化的方法為：

調用opencv庫讀入所給的地圖文件，并將地圖矩陣轉化為一個二維整形數組，即表示二維平面空間，數組中的每一個元素代表地圖上相應坐標的一個像素點，若該點為障礙物點，則將數組值設為1，若該點為可通過點，則將數組值設為0；

所述步驟2中，發射光線的方法為：

(1)對于某一點，從0度，即水平向右方向開始每隔一個固定的步長發射光線，直到360度為止；

(2)對于每個方向，光線逐像素向前推進，每推進一個像素，將會檢測該點是否為可通過點，若可通過則繼續推進，若不可通過則表示碰到障礙物，記錄該點，進入步驟3的判斷過程；

(3)若某一方向的光線距離過小，則表示該方向與障礙物十分貼近，是不合理的，因此若光線距離小于某一閾值，則該方向的光線將被舍棄；

所述步驟2中，儲存節點的方法為：

設置兩個順序表，一個順序表allnode儲存所有的節點，即已經發射過光線與尚未發射光線的所有節點，另一個順序表open儲存尚未發射光線的節點；初始化時，將起點和終點都存入兩個順序表中；

所述步驟3中，節點儲存的判定方法為：

當光線碰到障礙物時，將該碰撞點與allnode中的所有節點求取距離，若該距離小于某一閾值，則舍棄該點，否則將該點加入allnode和open表中；

所述步驟5中，建圖結束的判斷方法為：

當某一節點發射的光線與障礙物的碰撞點與已有點的距離均小于閾值時，則該節點不會生成新的節點，此后再從open表中取出一個點進行光線發射，此時open表的元素個數將會減少，當open表為空時，即建圖過程結束。

2.根據權利要求1所述的在復雜地圖下改進Visual Graph的方法，其特征在于：所述步驟4中，重復光線發射的方法為：取出open表頭的一個元素，重復步驟2所示的光線發射過程。