[發(fā)明專利]一種地圖輕量化壓縮傳輸方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011193070.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN112200879B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛成成;傅建中;林志偉;沈洪垚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T9/00
• 分類號(hào): G06T9/00;G06T7/13;G06T5/30;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 顏果

本發(fā)明涉及一種地圖輕量化壓縮傳輸方法，屬于同步定位與建圖SLAM技術(shù)領(lǐng)域。包括Linux服務(wù)器端的地圖壓縮和Windows客戶端的地圖解壓縮，Linux服務(wù)器端的地圖壓縮步驟包括：1)獲取某時(shí)刻建立的2D柵格地圖map，并得到地圖的總體尺寸；2)獲取2D柵格地圖map的外輪廓和內(nèi)輪廓，提取2D柵格地圖map的黑色像素；3)輸出2D柵格地圖map的外輪廓，內(nèi)輪廓，黑色像素和總體尺寸；Windows客戶端的地圖解壓縮步驟包括：4)獲取2D柵格地圖map的外輪廓，內(nèi)輪廓，黑色像素和總體尺寸；5)提取根據(jù)2D柵格地圖map的總體尺寸生成的空白灰色地圖；6)在外輪廓內(nèi)填充白色像素，在內(nèi)輪廓內(nèi)填充灰色像素，在外輪廓與內(nèi)輪廓之間填充步驟4)獲取的黑色像素；7)得到解壓縮后的2D柵格地圖map。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及同步定位與建圖SLAM技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種地圖輕量化壓縮傳輸方法。

背景技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，傳感器技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的飛速發(fā)展，SLAM越來(lái)越多的領(lǐng)域出現(xiàn)，各行業(yè)對(duì)自動(dòng)化需求的增長(zhǎng)，將使SLAM保持著強(qiáng)勁的增長(zhǎng)。

SLAM技術(shù)(Simultaneous localization and mapping)即是同時(shí)定位與地圖創(chuàng)建技術(shù)。SLAM技術(shù)可以在部分已知或未知環(huán)境中利用載有的傳感器感知環(huán)境并同時(shí)建圖和定位。

SLAM關(guān)鍵的兩個(gè)技術(shù)難度：建圖和導(dǎo)航，建圖算法利用來(lái)自IMU、里程計(jì)、激光雷達(dá)和相機(jī)等傳感器的數(shù)據(jù)，建立某一場(chǎng)景的地圖。導(dǎo)航是基于已知的全局地圖或者部分已知的地圖進(jìn)行目標(biāo)點(diǎn)的自主導(dǎo)航。

目前存在著大量的現(xiàn)代SLAM建圖算法，對(duì)在某個(gè)特定問(wèn)題中選擇哪種算法，需要有關(guān)每種算法的先驗(yàn)知識(shí)。公布號(hào)為CN110608742A的發(fā)明專利申請(qǐng)文獻(xiàn)公開了一種基于粒子濾波SLAM的地圖構(gòu)建方法及裝置，通過(guò)對(duì)激光傳感器數(shù)據(jù)通過(guò)迭代最近點(diǎn)算法進(jìn)行掃描匹配，判斷激光傳感器數(shù)據(jù)是否適用；掃描匹配失敗，則采用里程計(jì)數(shù)據(jù)，掃描匹配成功，則采用激光傳感器數(shù)據(jù)；結(jié)合激光傳感器數(shù)據(jù)和里程計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣并更新地圖；通過(guò)判斷有效粒子數(shù)是否滿足條件決定是否進(jìn)行重采樣。

建圖算法輸入的是IMU、里程計(jì)、激光利達(dá)和相機(jī)等傳感器的數(shù)據(jù)，輸出的是一張某個(gè)場(chǎng)景的地圖，對(duì)建圖算法的要求是輸出地圖要盡可能接近地面的真實(shí)地圖。

如何評(píng)價(jià)其與真實(shí)地圖的差距是一個(gè)挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。地圖的分辨率越高，越接近真實(shí)地圖，這是一張好的地圖的標(biāo)準(zhǔn)。地圖分辨率越高，固然會(huì)提高地圖的精度，但是對(duì)運(yùn)行建圖算法的硬件和網(wǎng)絡(luò)傳輸提出了更高的要求。特別是當(dāng)?shù)貓D數(shù)據(jù)需要在Linux和Windows跨系統(tǒng)傳輸，對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。一張100×100m²的地圖，其分辨率為0.01m,其將包含1億個(gè)像素，轉(zhuǎn)化成未經(jīng)壓縮的PGM格的地圖，其大小接近100M，大大不利于其在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸，特別是在建圖過(guò)程中需要跨越Linux和Windows系統(tǒng)進(jìn)行可視化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種地圖輕量化壓縮傳輸方法，解決了地圖在Linux和Windows傳輸過(guò)程，占據(jù)大量網(wǎng)絡(luò)資源的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的地圖輕量化壓縮傳輸方法包括Linux服務(wù)器端的地圖壓縮步驟和Windows客戶端的地圖解壓縮步驟，其中所述Linux服務(wù)器端的地圖壓縮步驟包括：

1)獲取某時(shí)刻建立的2D柵格地圖map，并得到地圖的總體尺寸；

2)獲取2D柵格地圖map的外輪廓和內(nèi)輪廓，提取2D柵格地圖map的黑色像素；

3)輸出2D柵格地圖map的外輪廓，內(nèi)輪廓，黑色像素和總體尺寸；

所述Windows客戶端的地圖解壓縮步驟包括：

4)獲取2D柵格地圖map的外輪廓，內(nèi)輪廓，黑色像素和總體尺寸；