[發明專利]三維建圖方法及裝置、電子設備

在審

• 申請號: 202011242340.7
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112270753A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 張喜斌;李德權;李衛華;胡雪曦;馬徐武;張天翼
• 申請（專利權）人: 珠海格力智能裝備有限公司;珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 董文倩

本發明公開了一種三維建圖方法及裝置、電子設備。其中，該方法包括：獲取多個高度值下對平面空間進行測量得到的激光數據集和深度數據集，其中，在三維空間內預先確定待測的平面空間，高度值為與平面空間處于垂直狀態對應的高度值；對每一高度值的激光數據集和深度數據集中的數據進行二值化處理；將二值化處理得到的數據矩陣合并為二維數據地圖；累積所有高度值所對應的二維數據地圖，得到空間三維地圖。本發明解決了相關技術中建立的二維平面地圖無法反映工作設備工作區域的整體空間情況，容易導致工作設備發生事故的技術問題。

技術領域

本發明涉及數據處理技術領域，具體而言，涉及一種三維建圖方法及裝置、電子設備。

背景技術

相關技術中，實時定位和地圖構建是研究工作設備(例如，移動機器人、無人機)設備在未知空間探索的核心技術。地圖的構建決定了工作設備的工作空間，后續的機器人路徑規劃需要在已建立的工作地圖基礎上才能實施，當前的建圖方式，主要是通過激光定位建圖和視覺定位建立平面地圖，然而，平面地圖僅僅是空間地圖的一個投影或者平面部分，無法反應整個三維空間的狀況，常常會導致工作設備在使用過程中由于空間信息不準確發生事故。

針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明實施例提供了一種三維建圖方法及裝置、電子設備，以至少解決相關技術中建立的二維平面地圖無法反映工作設備工作區域的整體空間情況，容易導致工作設備發生事故的技術問題。

根據本發明實施例的一個方面，提供了一種三維建圖方法，包括：獲取多個高度值下對平面空間進行測量得到的激光數據集和深度數據集，其中，在三維空間內預先確定待測的所述平面空間，所述高度值為與所述平面空間處于垂直狀態對應的高度值；對每一高度值的所述激光數據集和所述深度數據集中的數據進行二值化處理；將二值化處理得到的數據矩陣合并為二維數據地圖；累積所有高度值所對應的二維數據地圖，得到空間三維地圖。

可選地，獲取多個高度值下對所述平面空間進行測量得到的激光數據集和深度數據集的步驟，包括：將激光測距設備和深度相機設置在所述三維空間內；設定所述激光測距設備和所述深度相機的測量高度值；將所述平面空間劃分為平面矩陣陣列；在每一測量高度值下，控制所述激光測距設備采集激光矩陣數據，得到所述激光數據集；在每一測量高度值下，控制所述深度相機采集深度圖像，并基于所述深度圖像分析深度矩陣數據，得到所述深度數據集。

可選地，對每一高度值的所述激光數據集和所述深度數據集中的數據進行二值化處理的步驟，包括：將所述激光數據集和所述深度數據集中對應于障礙物的空間數據的數據值設定為第一數值；將所述激光數據集和所述深度數據集中對應于非障礙物的空間數據的數據值設定為第二數值，其中，所述第二數值與所述第一數值不相同；組合所有的第一數值和第二數值，分別得到對應于所述激光數據集的激光數據矩陣和對應于所述深度數據集的深度數據矩陣。

可選地，將二值化處理得到的數據矩陣合并為二維數據地圖的步驟，包括：將二值化處理得到的所述激光數據矩陣和所述深度數據矩陣進行布爾運算合并，以構建所述二維數據地圖。

可選地，在將二值化處理得到的數據矩陣合并為二維數據地圖之后，所述三維建圖方法還包括：將所述激光測距設備和所述深度相機的測量狀態進行還原處理；調整所述激光測距設備和所述深度相機的測量高度，以獲取不同高度值下的二維數據地圖。

可選地，累積所有高度值所對應的二維數據地圖，得到空間三維地圖的步驟，包括：將所有的二維數據地圖按照測量順序進行疊放處理，得到累積地圖；篩選所述累積地圖的定義特征值和特征向量；基于所述定義特征值和特征向量，計算所述累積地圖的累積貢獻率，其中，所述累積貢獻率用于指示地圖代表三維空間位置的信息比值；若所述累積貢獻率大于預設貢獻率閾值，則基于所有二維數據地圖確定所述空間三維地圖。