[發明專利]基于霍夫變換的旋轉角度的獲取方法、芯片及機器人

有效

• 申請號: 202110575452.2
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113340258B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 趙一帆;黃惠保
• 申請（專利權）人: 珠海一微半導體股份有限公司
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22;G01C21/20;G01C21/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于霍夫變換的旋轉角度的獲取方法，其特征在于，該獲取方法包括以下步驟:

步驟1、通過霍夫變換從全局地圖中獲取一個參考坐標映射空間內的第一頻數統計信息，同時通過霍夫變換從局部地圖中獲取一個參考坐標映射空間內的第二頻數統計信息，并設置適用于所有參考坐標映射空間的參考旋轉角度；在全局地圖內提取直線，再將直線霍夫變換到對應的參考坐標映射空間內，然后利用同一參考旋轉角度上的不同參考點線距的直線各自被提取的次數求取平方和，作為所述第一頻數統計信息；在局部地圖內提取直線，再將直線霍夫變換到對應的參考坐標映射空間內，然后利用同一參考旋轉角度上的不同參考點線距的直線各自被提取的次數求取平方和，作為所述第二頻數統計信息；

步驟2、利用所述參考旋轉角度的三角函數周期性對第二頻數統計信息和第一頻數統計信息進行卷積，獲得局部地圖的直線與全局地圖相對應的直線的互相關信號序列；

步驟3、從互相關信號序列內計算獲取局部極大值，再將當前獲取的局部極大值對應的旋轉角度設置為局部地圖與全局地圖之間的最佳旋轉角度；

其中，全局地圖對應的一個參考坐標映射空間和局部地圖對應的一個參考坐標映射空間都用于表示相同的環境區域，局部地圖是機器人在當前運動區域內實時構建的，全局地圖是機器人預先在同一運動區域內構建的。

2.根據權利要求1所述獲取方法，其特征在于，在所述步驟1中，具體包括：

Sl1、在全局地圖內提取直線，再將直線霍夫變換到對應的參考坐標映射空間內，然后利用同一參考旋轉角度上的不同參考點線距的直線各自被提取的次數求取平方和，作為所述第一頻數統計信息；然后進入步驟S12；

S12、按照步驟S11依次計算出每一個參考旋轉角度上的所述第一頻數統計信息，組成全局地圖直線分布平方和的離散序列；

S13、在局部地圖內提取直線，再將直線霍夫變換到對應的參考坐標映射空間內，然后利用同一參考旋轉角度上的不同參考點線距的直線各自被提取的次數求取平方和，作為所述第二頻數統計信息；然后進入步驟S14；

S14、按照步驟S13依次計算出每一個參考旋轉角度上的所述第二頻數統計信息，組成局部地圖直線分布平方和的離散序列。

3.根據權利要求2所述獲取方法，其特征在于，步驟S11和步驟S13提取的直線都是霍夫變換為霍夫空間內的極坐標點，用于表示全局地圖或局部地圖的直線的集合；

其中，不同的極坐標點代表不同的直線，同一個極坐標點上代表至少一條直線；

其中，極坐標點包括旋轉角度和點線距，旋轉角度是極坐標點所代表的直線的法線與所屬地圖的坐標系的橫軸正方向所成的夾角，點線距是極坐標點所屬地圖的坐標系的原點到極坐標點所代表的直線的幾何垂直距離。

4.根據權利要求3所述獲取方法，其特征在于，所述參考坐標映射空間是屬于所述霍夫空間內的矩陣空間，所述參考旋轉角度是所述參考坐標映射空間的極坐標點的所述旋轉角度，所述參考點線距是所述參考坐標映射空間的極坐標點的所述點線距，都是根據機器人實際遍歷環境而適應性地設置出來的；

其中，所述參考坐標映射空間內排列的元素的行數是參考旋轉角度相同但參考點線距不同的極坐標點的數目；所述參考坐標映射空間內排列的元素的列數是參考點線距相同但參考旋轉角度不同的極坐標點的數目；所述參考坐標映射空間的極坐標點都是離散；

或者，所述參考坐標映射空間的列數是參考旋轉角度相同但參考點線距不同的極坐標點的數目；所述參考坐標映射空間的行數是參考點線距相同但參考旋轉角度不同的極坐標點的數目；所述參考坐標映射空間的極坐標點都是離散分布的；

其中，所述參考坐標映射空間內的每一行每一列的元素是所述霍夫空間相應位置處的極坐標點所代表的直線的數目。