[發(fā)明專利]機(jī)器人構(gòu)建地圖的方法、機(jī)器人及存儲(chǔ)介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911409030.7
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN111192313A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏舸;張煥坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳優(yōu)地科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/55
• 分類號(hào): G06T7/55;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 李娟

1.一種機(jī)器人構(gòu)建地圖的方法，其特征在于，包括：

采集目標(biāo)環(huán)境的至少連續(xù)兩幀空間圖像信息；

根據(jù)所述空間圖像信息構(gòu)建所述目標(biāo)環(huán)境的稀疏點(diǎn)云地圖，所述稀疏點(diǎn)云地圖包含的空間點(diǎn)數(shù)量小于預(yù)設(shè)的空間點(diǎn)數(shù)量閾值；

將所述稀疏點(diǎn)云地圖和所述目標(biāo)環(huán)境的語義地圖輸入預(yù)先訓(xùn)練的對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行分析，得到所述目標(biāo)環(huán)境的稠密點(diǎn)云地圖，所述稠密點(diǎn)云地圖包含的空間點(diǎn)數(shù)量大于或等于預(yù)設(shè)的空間點(diǎn)數(shù)量閾值。

2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人構(gòu)建地圖的方法，其特征在于，所述空間圖像信息包括空間圖像的各個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三維空間點(diǎn)的深度信息；

所述根據(jù)所述空間圖像信息構(gòu)建所述目標(biāo)環(huán)境的稀疏點(diǎn)云地圖，包括：

分別從連續(xù)兩幀所述空間圖像信息中獲取各個(gè)所述像素點(diǎn)的位置信息，以及各個(gè)所述像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三維空間點(diǎn)的深度信息；

根據(jù)攝像頭的運(yùn)動(dòng)參數(shù)、各個(gè)所述像素點(diǎn)的位置信息以及各個(gè)所述像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三維空間點(diǎn)的深度信息，確定所述目標(biāo)環(huán)境的稀疏點(diǎn)云地圖。

3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)器人構(gòu)建地圖的方法，其特征在于，所述根據(jù)攝像頭的運(yùn)動(dòng)參數(shù)、各個(gè)所述像素點(diǎn)的位置信息以及各個(gè)所述像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三維空間點(diǎn)的深度信息，確定所述目標(biāo)環(huán)境的稀疏點(diǎn)云地圖，包括：

分別將所述攝像頭的運(yùn)動(dòng)參數(shù)、各個(gè)所述像素點(diǎn)的位置信息以及各個(gè)所述像素點(diǎn)各自對(duì)應(yīng)的三維空間點(diǎn)的深度信息輸入預(yù)設(shè)的成像模型進(jìn)行分析，得到各個(gè)所述三維空間點(diǎn)的空間位置信息；

根據(jù)各個(gè)所述三維空間點(diǎn)的所述空間位置信息構(gòu)建所述稀疏點(diǎn)云地圖。

4.如權(quán)利要求1-3任一所述的機(jī)器人構(gòu)建地圖的方法，其特征在于，所述預(yù)先訓(xùn)練的對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型為條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型，所述條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型包括生成網(wǎng)絡(luò)、判別網(wǎng)絡(luò)以及預(yù)設(shè)的約束條件；

所述生成網(wǎng)絡(luò)的輸入為預(yù)設(shè)數(shù)量的不同預(yù)設(shè)空間的稀疏點(diǎn)云地圖和所述約束條件，輸出為各個(gè)所述預(yù)設(shè)空間的預(yù)測稠密點(diǎn)云地圖，所述約束條件作為條件信息與各個(gè)所述預(yù)設(shè)空間的預(yù)測稠密點(diǎn)云地圖進(jìn)行對(duì)抗；

所述判別網(wǎng)絡(luò)的輸入為各個(gè)所述預(yù)設(shè)空間的預(yù)測稠密點(diǎn)云地圖，輸出為各個(gè)所述預(yù)設(shè)空間的預(yù)測稠密點(diǎn)云地圖為各個(gè)所述預(yù)設(shè)空間的真實(shí)稠密點(diǎn)云地圖的概率值。

5.如權(quán)利要求4所述的機(jī)器人構(gòu)建地圖的方法，其特征在于，預(yù)設(shè)的所述約束條件為各個(gè)所述預(yù)設(shè)空間的語義地圖。

6.如權(quán)利要求5所述的機(jī)器人構(gòu)建地圖的方法，其特征在于，在所述將所述稀疏點(diǎn)云地圖和所述目標(biāo)環(huán)境的語義地圖輸入預(yù)先訓(xùn)練的對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行分析，得到所述目標(biāo)環(huán)境的稠密點(diǎn)云地圖之前，還包括：

分別將各個(gè)所述預(yù)設(shè)空間的稀疏點(diǎn)云地圖與各個(gè)所述預(yù)設(shè)空間的語義地圖輸入預(yù)先構(gòu)建的所述生成網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行訓(xùn)練，得到各個(gè)所述預(yù)設(shè)空間的所述預(yù)測稠密點(diǎn)云地圖；

將各個(gè)所述預(yù)設(shè)空間的預(yù)測稠密點(diǎn)云地圖輸入預(yù)先構(gòu)建的所述判別網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行訓(xùn)練，得到各個(gè)所述預(yù)設(shè)空間的預(yù)測稠密點(diǎn)云地圖為各個(gè)所述預(yù)設(shè)空間的真實(shí)稠密點(diǎn)云地圖的概率值；

根據(jù)所述概率值，調(diào)整預(yù)先構(gòu)建的所述生成網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重值；

當(dāng)所述生成網(wǎng)絡(luò)的損失函數(shù)值的變化率小于或等于預(yù)設(shè)的第一變化率閾值，且所述判別網(wǎng)絡(luò)的損失函數(shù)值的變化率小于或等于預(yù)設(shè)的第二變化率閾值，則確定對(duì)預(yù)先構(gòu)建的所述對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練結(jié)束，得到所述生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型。

7.如權(quán)利要求5或6所述的機(jī)器人構(gòu)建地圖的方法，其特征在于，所述生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型表示為：

min(G)：max(D)V(D,G)＝E_x[log D(x|θ)]+E_Z[log(1-D(G(z|θ)))]

其中，D為判別網(wǎng)絡(luò)，G為生成網(wǎng)絡(luò)，X為各個(gè)預(yù)設(shè)空間的稀疏點(diǎn)云地圖，Z為各個(gè)預(yù)設(shè)空間的預(yù)測稠密點(diǎn)云點(diǎn)圖，θ為各個(gè)預(yù)設(shè)空間的語義地圖，E_x[log D(x|θ)]，為各個(gè)預(yù)設(shè)空間的稀疏點(diǎn)云地圖的概率密度，E_Z[log(1-D(G(z|θ)))各個(gè)預(yù)設(shè)空間的預(yù)測稠密點(diǎn)云點(diǎn)圖的概率密度。