本申請涉及圖像處理，尤其是指一種三維地圖構(gòu)建方法、系統(tǒng)及機器人設備。

背景技術(shù)：

1、三維地圖是以三維地圖數(shù)據(jù)庫為基礎，按照一定比例對現(xiàn)實世界或其中一部分的一個或多個方面的三維、抽象的描述。尤其在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域方面，通過將三維地圖與物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進行結(jié)合，能為數(shù)據(jù)實時可視化、數(shù)據(jù)管理等提供強大的技術(shù)支持。例如，能實現(xiàn)對室內(nèi)的設備狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)以及監(jiān)控管理等需求的進行直觀展示。因此，如何合理得對三維地圖進行準確構(gòu)建變得至關(guān)重要。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，對三維地圖進行構(gòu)建需要多個傳感器的相互配合才能完成三維地圖的構(gòu)建，如使用光學傳感器獲取圖像數(shù)據(jù)，以及使用激光雷達傳感器獲取精確的距離數(shù)據(jù)，以此來完成三維地圖的構(gòu)建，但是這樣會使三維地圖構(gòu)建成本居高不下。因此，如何根據(jù)單個傳感器對三維地圖進行構(gòu)建以此來降低成本，成為該領(lǐng)域亟待解決技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本申請的目的在于提供一種三維地圖構(gòu)建方法、系統(tǒng)及機器人設備，能夠降低三維地圖構(gòu)建的成本。

2、為實現(xiàn)上述目的，本申請采用如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N三維地圖構(gòu)建方法，該方法包括：獲取檢測空間的第一圖像，其中，第一圖像為平面圖像；將第一圖像劃分為若干個表征獨立空間的第二圖像，其中，若干個獨立空間組成檢測空間；確定第二圖像的邊界，并將相鄰的第二圖像中相重合的邊界去除，得到具備空間屬性的第三圖像；在第三圖像中加入三維空間構(gòu)建信息，以獲得三維地圖。

4、進一步地，對第二圖像進行形態(tài)學處理，以獲得第二圖像的頂點模型信息；對獲得頂點模型信息的第二圖像進行碰撞檢測，以確定第二圖像的邊界。

5、進一步地，頂點模型信息中包括第二圖像在平面坐標系中的坐標信息，以確定第二圖像的邊界的坐標信息；將相鄰的第二圖像中相重合的邊界去除，包括：確定第二圖像的邊界的坐標信息；將相鄰的第二圖像中具有相同坐標信息的邊界定義為重合邊界，并將重合邊界去除。

6、進一步地，在第三圖像中加入三維空間構(gòu)建信息之前，該方法還包括：篩選出不具有相同的坐標信息的邊界，確定為檢測空間的墻體。

7、進一步地，將重合邊界去除，包括：對第二圖像進行膨脹操作，以獲得膨脹處理后的第二圖像；對膨脹處理后的第二圖像進行腐蝕操作，以去除重合邊界。

8、進一步地，三維空間構(gòu)建信息包括以下信息中的至少之一：檢測空間的高度、檢測空間中所布置的地板的厚度、墻體的材質(zhì)、墻體的厚度。

9、進一步地，將第一圖像劃分為若干個表征獨立空間的第二圖像，包括：對第一圖像進行灰度處理和/或邊緣檢測，并提取第一圖像的邊緣輪廓信息，根據(jù)邊緣輪廓信息獲得若干個初篩圖像；對初篩圖像進行高斯模糊處理，以獲得第二圖像。

10、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N機器人設備，包括：采樣模塊，采樣模塊包括一個距離傳感器，采樣模塊基于其收發(fā)的檢測信號以建立表征檢測空間的第一圖像，其中，第一圖像為平面圖像；存儲模塊，用于存儲二維空間、三維空間構(gòu)建信息；處理器，用于將第一圖像劃分為若干個表征獨立空間的第二圖像，其中，若干個獨立空間組成檢測空間；處理器，還用于確定第二圖像的邊界，并將相鄰的第二圖像中相重合的邊界去除，得到具備空間屬性的第三圖像，處理器獲取三維空間構(gòu)建信息，并將三維空間構(gòu)建信息加入第三圖像，以獲得三維地圖。

11、第三方面，本申請?zhí)峁┮环N三維地圖構(gòu)建系統(tǒng)，包括第二方面的機器人設備，以及預設設備，其中，預設設備包括終端和服務器；機器人設備包括：采樣模塊，采樣模塊包括一個距離傳感器，采樣模塊基于其收發(fā)的檢測信號以建立表征檢測空間的第一圖像，其中，第一圖像為平面圖像；通訊模塊，用于將第一圖像發(fā)送至預設設備；預設設備，用于確定第二圖像的邊界，并將相鄰的第二圖像中相重合的邊界去除，得到具備空間屬性的第三圖像，并在第三圖像中加入三維空間構(gòu)建信息，以獲得三維地圖，其中，預設設備中存儲有三維空間構(gòu)建信息。

12、第四方面，本申請?zhí)峁┮环N電子設備，該電子設備包括存儲器和處理器，存儲器上存儲有計算機程序指令，處理器被配置為執(zhí)行存儲在存儲器上的指令，以執(zhí)行上述第一方面的方法步驟。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請?zhí)岢龅囊环N三維地圖構(gòu)建方法通過機器人設備獲取檢測空間的第一圖像，并將第一圖像劃分為若干個表征獨立空間的第二圖像。之后，機器人設備確定第二圖像的邊界，并將相鄰的第二圖像中相重合的邊界去除，得到具備空間屬性的第三圖像。最后，機器人設備在第三圖像中加入三維空間構(gòu)建信息，以獲得三維地圖。本申請?zhí)岢龅姆椒ㄍㄟ^在三維地圖的構(gòu)建中對二維地圖進行圖像分析，可同時滿足二維地圖和三維地圖的實時構(gòu)建，并能在使用一個傳感器的情況下完成三維地圖的構(gòu)建，降低了三維地圖構(gòu)建方案的成本。

技術(shù)特征：

1.一種三維地圖構(gòu)建方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維地圖構(gòu)建方法，其特征在于，所述方法還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維地圖構(gòu)建方法，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維地圖構(gòu)建方法，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維地圖構(gòu)建方法，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維地圖構(gòu)建方法，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維地圖構(gòu)建方法，其特征在于，

8.一種機器人設備，其特征在于，包括：

9.一種三維地圖構(gòu)建系統(tǒng)，其特征在于，包括機器人設備以及預設設備，其中，所述預設設備包括終端和服務器；

10.一種電子設備，其特征在于，包括存儲器和處理器，所述存儲器上存儲有計算機程序指令，所述處理器被配置為執(zhí)行存儲在所述存儲器上的指令，以執(zhí)行權(quán)利要求1-7中任一項所述的方法步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種三維地圖構(gòu)建方法、系統(tǒng)及機器人設備，涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域。該三維地圖構(gòu)建方法通過機器人設備獲取檢測空間的第一圖像，并將第一圖像劃分為若干個表征獨立空間的第二圖像。之后，機器人設備確定第二圖像的邊界，并將相鄰的第二圖像中相重合的邊界去除，得到具備空間屬性的第三圖像。最后，機器人設備在第三圖像中加入三維空間構(gòu)建信息，以獲得三維地圖。本申請?zhí)岢龅姆椒ㄍㄟ^在三維地圖的構(gòu)建中對二維地圖進行圖像分析，可同時滿足二維地圖和三維地圖的實時構(gòu)建，并能在使用一個傳感器的情況下完成三維地圖的構(gòu)建，降低了三維地圖構(gòu)建方案的成本。

技術(shù)研發(fā)人員：童金烽,蔣昕余,李沙沙,莊正
受保護的技術(shù)使用者：杭州涂鴉信息技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30