[發(fā)明專利]房屋三維實景地圖的實時構(gòu)建方法、系統(tǒng)、裝置及存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710652794.3
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN109389677B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹開齊;劉曉峰
• 申請（專利權(quán)）人: 珊口（上海）智能科技有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T3/40;G06V10/75
• 代理公司: 上海巔石知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31309
• 代理人: 王再朝;高彥

本發(fā)明提供一種房屋三維實景地圖的實時構(gòu)建方法、系統(tǒng)、裝置及存儲介質(zhì)，包括以下步驟：接收移動機(jī)器人所發(fā)送來的房屋的視頻圖像和移動機(jī)器人的里程信息；基于所述移動機(jī)器人的里程信息獲取所述視頻圖像中圖像幀與圖像幀之間的尺度信息；基于vSLAM技術(shù)獲取所述視頻圖像的關(guān)鍵幀，并通過所述尺度信息和所述移動機(jī)器人的位姿獲取所述關(guān)鍵幀的三維圖像信息；基于所述關(guān)鍵幀的三維圖像信息構(gòu)建房屋的三維實景地圖。本發(fā)明的房屋三維實景地圖的實時構(gòu)建方法、系統(tǒng)、裝置及存儲介質(zhì)能夠基于vSLAM技術(shù)實時構(gòu)建房屋三維實景地圖，從而為掃地機(jī)器人規(guī)劃最優(yōu)路線等應(yīng)用提供所需的房屋三維實景地圖。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種房屋三維實景地圖的實時構(gòu)建方法、系統(tǒng)、裝置及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著生活質(zhì)量的提高，掃地機(jī)器人被廣泛使用。現(xiàn)有技術(shù)中，掃地機(jī)器人通常通過超聲波與碰撞感應(yīng)自動走遍室內(nèi)位置，并在房間之間穿行，按照行為規(guī)則設(shè)定，其運動軌跡可勾勒出房間輪廓及結(jié)構(gòu)等，然后利用勾勒出的房間輪廓及結(jié)構(gòu)記憶繪制房間的地圖，以便按照繪制的房間地圖進(jìn)行規(guī)劃式的打掃。

但是現(xiàn)有的室內(nèi)地圖繪制是超聲波和碰撞感應(yīng)自動偵測障礙物后自行閃避碰撞和轉(zhuǎn)彎移動，然后再結(jié)合定位系統(tǒng)根據(jù)掃地機(jī)器人的清掃路線繪制房間地圖，往往由于房間內(nèi)擺放的家具電器位置復(fù)雜或者臨時存在的一些障礙物而造成繪制的房間地圖不準(zhǔn)確。當(dāng)室內(nèi)的物體位置發(fā)生變化時，原來繪制的地圖就會產(chǎn)生很大誤差，即使針對繪制的房間地圖規(guī)劃再好的清掃路線，也無法滿足以最優(yōu)化的路線將整個房間清掃干凈的需求，大大降低了掃地機(jī)器人的工作效率。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種房屋三維實景地圖的實時構(gòu)建方法、系統(tǒng)、裝置及存儲介質(zhì)，能夠基于vSLAM技術(shù)實時構(gòu)建房屋三維實景地圖，從而為掃地機(jī)器人規(guī)劃最優(yōu)路線等應(yīng)用提供所需的房屋三維實景地圖。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種房屋三維實景地圖的實時構(gòu)建方法，包括以下步驟：接收移動機(jī)器人所發(fā)送來的房屋的視頻圖像和移動機(jī)器人的里程信息；基于所述移動機(jī)器人的里程信息獲取所述視頻圖像中圖像幀與圖像幀之間的尺度信息；基于vSLAM技術(shù)獲取所述視頻圖像的關(guān)鍵幀，并通過所述尺度信息和所述移動機(jī)器人的位姿獲取所述關(guān)鍵幀的三維圖像信息；基于所述關(guān)鍵幀的三維圖像信息構(gòu)建房屋的三維實景地圖。

于本發(fā)明一實施例中，基于vSLAM技術(shù)獲取所述視頻圖像的關(guān)鍵幀包括以下步驟；

基于運動分析法，獲取當(dāng)前幀與上一關(guān)鍵幀之間的相似度；

若當(dāng)前幀和上一關(guān)鍵幀相似度小于預(yù)設(shè)閾值，則判定當(dāng)前幀為關(guān)鍵幀。

于本發(fā)明一實施例中，基于關(guān)鍵幀的三維圖像信息中的vSLAM特征點對關(guān)鍵幀進(jìn)行匹配拼接以構(gòu)建房屋的三維實景地圖。

對應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種房屋三維實景地圖的實時構(gòu)建系統(tǒng)，包括接收模塊、第一獲取模塊、第二獲取模塊和構(gòu)建模塊；

所述接收模塊用于接收移動機(jī)器人所發(fā)送來的房屋的視頻圖像和移動機(jī)器人的里程信息；

所述第一獲取模塊用于基于所述移動機(jī)器人的里程信息獲取所述視頻圖像中圖像幀與圖像幀之間的尺度信息；

所述第二獲取模塊用于基于vSLAM技術(shù)獲取所述視頻圖像的關(guān)鍵幀 ，并通過所述尺度信息和所述移動機(jī)器人的位姿獲取所述關(guān)鍵幀的三維圖像信息；

所述構(gòu)建模塊用于基于所述關(guān)鍵幀的三維圖像信息構(gòu)建房屋的三維實景地圖。

于本發(fā)明一實施例中，所述第二獲取模塊基于vSLAM技術(shù)獲取所述視頻圖像的關(guān)鍵幀時執(zhí)行以下操作；

基于運動分析法，獲取當(dāng)前幀與上一關(guān)鍵幀之間的相似度；

若當(dāng)前幀和上一關(guān)鍵幀相似度小于預(yù)設(shè)閾值，則判定當(dāng)前幀為關(guān)鍵幀。