[發明專利]地圖建置設備及其地圖建置方法

有效

• 申請號: 201811435117.7
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN111238465B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 陳昱達;黃翊庭
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G06T11/60
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷;李琛

一種地圖建置方法，運用于具有影像感測器及深度感測器的地圖建置設備，以及一種地圖建置設備。上述地圖建置方法包括下列步驟：于地圖建置設備開始移動時通過影像感測器及深度感測器持續取得彩色影像及深度影像信息；對彩色影像進行影像識別以判斷是否存在動態物件；當動態物件存在時，于彩色影像中標記物件區域；將物件區域對應至深度影像信息的深度影像坐標；于深度影像信息中搜索并過濾物件區域，并產生修正后深度影像信息；將修正后深度影像信息輸入地圖建置演算法中以產生地圖數據。本發明可于地圖建置過程中分割前景與背景，使得所建置的地圖更為精確。

技術領域

本發明涉及一種地圖建置設備及其地圖建置方法，尤其是涉及一種具備RGB-D裝置的地圖建置設備，以及通過此類地圖建置設備實現的地圖建置方法。

背景技術

于現行市場中，許多移動式機器人(例如自動搬運車)會直接內嵌有地圖建置設備。通過地圖建置設備的使用，此類移動式機器人可以自行建置所在區域的地圖，并且依據所建置的地圖來進行移動以及相關作業。

一般來說，目前市場上的移動式機器人多是以2D雷達同步定位與地圖建置技術(Lidar Simultaneous Localization and Mapping)或是2D視覺影像同步定位與地圖建置技術(Visual Simultaneous Localization and Mapping)做為主要的地圖建置手段。然而，此類地圖建置技術實有著許多的限制與缺點，因此現行的移動式機器人所建置的地圖通常有著不夠精確的問題。

具體而言，若使用2D雷達同步定位與地圖建置技術，則因為2D光學雷達僅能取得固定高度下的一維距離信息，無法掌握真實環境狀況，因而難以建置精確的地圖。若使用2D視覺影像同步定位與地圖建置技術，則因為目前視覺輔助技術僅停留在避障與測距等功能，無法適用于地圖建置階段，因此難以從地圖中排除暫時性物體。

承上所述，若采用上述技術，則地圖必須在完全沒有任何動態物體存在于空間中的情況下才能夠被建置。若地圖建置設備所在的空間中存在著動態物體(例如人、推車等)或任何非經常性存在于空間中的物體，則這些物體都將會被建置到地圖中。這樣一來，將會使得所建置的地圖不夠精確，進而影響了移動式機器人于后續的定位使用。

有鑒于此，現階段在建置地圖時，為求地圖的精確，通常需要先清空整個空間后，才可令移動式機器人于空間中移動，并且進行地圖的建置。然而，這樣的作法實會提高地圖的建置難度，并且增加了建置成本。

發明內容

本發明的主要目的，在于提供一種地圖建置設備及其地圖建置方法，可改善傳統的地圖建置設備及方法對于周圍環境感知不足的缺點，強化了設備在物件影像檢測以及環境影像識別的能力，借此可在地圖的建置過程中有效過濾屬于前景部分的動態物件并且保留屬于背景部分的環境影像。

為了實現上述的目的，本發明的地圖建置方法主要運用于具有一影像感測器及一深度感測器的一地圖建置設備，并且包括下列步驟：于該地圖建置設備開始移動時通過該影像感測器及該深度感測器持續取得彩色影像及深度影像信息；對該彩色影像進行影像識別以判斷是否存在一動態物件；當該動態物件存在時，于該彩色影像中標記一物件區域；將該物件區域對應至深度影像信息的一深度影像坐標；于該深度影像信息中搜索并過濾該物件區域，并產生修正后深度影像信息；將該修正后深度影像信息輸入一地圖建置演算法中以產生一地圖數據。

本發明相對于相關技術所能達到的技術效果至少包括：

(1)于地圖建置設備上設置RGB-D裝置(包括影像感測器及深度感測器)，以加強地圖建置設備對于環境影像的認知能力；

(2)通過加強后的認知能力，可在彩色影像中檢測并標記出動態物件以及非經常性存在于空間中的物件；

(3)通過檢測并標記動態物件，在建置地圖時可以實時分割背景部分(即，靜態的空間信息)以及前景部分(即，所述動態物件以及非經常性存在于空間中的物件)，并且加以保存；