一种门区域识别方法、门区域识别系统以及清洁机器人技术方案

本发明专利技术提出一种面向家居环境的门区域识别方法、门区域识别系统以及清洁机器人，通过获取家居环境的栅格地图，对所述栅格地图中进行分割获得不相关区域和待处理区域，然后获取待处理区域的特征值获得第一区域和第二区域，并进行分区标记，获取门区域的预设参数根据所述预设参数生成匹配模块，最后利用匹配模块和标记进行全局扫描以识别门区域。本发明专利技术通过优化内部算法使得，移动机器人能够在不借助虚拟墙设备的情形下，利用门区域的特征值进行数据匹配，最终通过匹配模块识别门区域所在的位置，使得移动机器人能够以门区域位置为边界进行分区清扫，实现了自主分区清扫，节省制造成本改善了用户体验。

A Gate Area Recognition Method, Gate Area Recognition System and Clean Robot

【技术实现步骤摘要】
一种门区域识别方法、门区域识别系统以及清洁机器人
本专利技术涉及建图
，尤其涉及一种门区域识别方法、门区域识别系统以及清洁机器人。
技术介绍
现有技术中，机器人要实现在室内自主移动首要的是建立室内环境的地图和确定机器人当前的位置，Slam技术即同步定位与建图，是当前国内外机器人领域比较受欢迎的建图技术。在Slam技术中，机器人利用自身安装的激光雷达传感器感知周围环境，获取环境中的特征标志，利用特征标志与机器人之间的相对位置关系建立全局坐标，然后机器人实现自主移动和清扫。然而用户对扫地机器人的需要求越来越高，用户希望扫地机器人能够分区清扫，完成指定区域的清扫任务后才进行下一个区域的清洁工作，对于用户的这种需求，目前一般的做法是设计虚拟墙装置，使得扫地机器人以虚拟墙为边界进行分区清扫，这种方案虽然很直接达到了用户所期待的效果，但是需要添加额外的虚拟墙装置，这无疑需要投入更多的成本和物资，因此现有的激光建图技术存在缺陷，需要进一步改进。
技术实现思路
本专利技术至少在一定程度上解决上述技术问题之一，因此本专利技术提供了一种门区域识别方法、门区域识别系统以及清洁机器人，通过优化清洁机器人的程序算法，在不借助外界设备情形下自主实现分区清扫，减少制造成本提高用户体验。本专利技术第一方面提出一种面向家居环境的门区域识别方法，包括以下步骤：获取家居环境的栅格地图，对所述栅格地图中进行分割获得不相关区域和待处理区域；获取待处理区域的特征值获得第一区域和第二区域，通过多种标记对第一区域、第二区域以及不相关区域进行标识；获取门区域的预设参数，根据所述预设参数生成匹配模块；匹配模块根据所述多种标记对待处理区域，进行全局扫描以识别门区域。进一步的，所述获取待处理区域的特征值获得第一区域和第二区域包括：根据栅格是否被占据将所述待处理区域二值化处理，获得填充区域和空白区域，将所述填充区域的栅格数与预设值比较。更进一步的，若所述填充区域的栅格数小于所述预设值，则将所述填充区域标记为噪点区域，所述第二区域包括噪点区域和空白区域；若所述填充区域的栅格数不小于所述预设值，则将所述填充区域标记为第一区域。进一步的，所述通过多种标记对第一区域、第二区域以及不相关区域进行标识包括：将第一区域的栅格标记为第一数值，将第二区域的栅格标记为第二数值，不相关区域的栅格标记为第三数值。进一步的，匹配模块根据所述多种标记对待处理区域，进行全局扫描以识别门区域包括：匹配模块包括若干有序子模块，所述子模块被配置为读取当前覆盖区域的标记获得有序数组并形成匹配矩阵，将所述匹配矩阵与标准矩阵进行运算获得匹配数值，判断所述匹配数值与标准值是否相等，若相等则当前区域为门区域。更进一步的，匹配模块包括第一匹配模块和第二匹配模块，所述第一匹配模块沿着竖直方向、第二匹配模块沿着水平方向对待处理区域进行全局扫描，所述第一匹配模块和第二匹配模块同步进行全局扫描。进一步的，匹配模块根据所述多种标记对待处理区域，进行全局扫描以识别门区域包括：将所述门区域标记虚拟障碍物，控制清洁机器人在所述虚拟障碍物构成的封闭空间内进行清扫。本专利技术第二方面提出一种面向家居环境的门区域识别系统，包括移动机器人，所述移动机器人至少被配置为在家居环境移动以采集栅格地图数据，所述移动机器人包括障碍物检测模块、处理模块以及匹配模块，障碍物检测模块被配置为检测障碍物；处理模块被配置接收所述障碍物检测模块的信息，将栅格地图的栅格进行标记得到至少两种区域；匹配模块被配置为扫描所述至少两种区域中的标记，并进行数据匹配以识别栅格地图中的门区域。进一步的，处理模块将障碍区所在区域标记为第一数值，将移动机器人和障碍物之间的区域标记为第二数值，距离超过移动机器人和障碍物之间的区域标记为第三数值。更进一步的，匹配模块通过扫描栅格地图中的数值得到有序数组并形成匹配矩阵，所述匹配模块预设有标准矩阵和标准值，将所述匹配矩阵与标准矩阵进行运算获得匹配数值，判断所述匹配数值与标准值是否相等，若相等则当前区域为门区域。可选的，门区域识别系统包括便携式设备，所述移动机器人被配置为与便携式设备无线通信，并将所述栅格地图数据传输至所述便携式设备，所述便携式设备包括手机、平板电脑以及笔记本电脑三者中的一个或多个，所述便携式设备至少被配置为显示所述栅格地图的信息。本专利技术第三方面提出一种清洁机器人，清洁机器人包括处理器和存储器，所述存储器存储有若干指令，所述处理器通过执行所述若干指令实现上述实施例中任一项所述的门区域识别方法。本专利技术与现有技术相比，至少具有以下改进点：本专利技术提出一种面向家居环境的门区域识别方法，通过获取家居环境的栅格地图，对所述栅格地图中进行分割获得不相关区域和待处理区域，然后获取待处理区域的特征值获得第一区域和第二区域，通过多种标记对第一区域、第二区域以及不相关区域进行标识，并获取门区域的预设参数，根据所述预设参数生成匹配模块，匹配模块根据所述多种标记对待处理区域，最后利用匹配模块进行全局扫描以识别门区域。本专利技术通过优化内部算法使得，移动机器人能够在不借助虚拟墙设备的情形下，利用门区域的特征值进行数据匹配，最终利用匹配模块识别门区域所在的位置，使得移动机器人能够以门区域位置为边界进行分区清扫，并控制移动机器人在门区域构成的封闭区域内移动实现了自主分区清扫，节省制造成本改善了用户体验。附图说明图1为本专利技术实施例提供的门区域识别方法处理流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的门区域识别方法噪点区域去除前的示意图；图3为本专利技术实施例提供的门区域识别方法噪点区域去除后的示意图；图4为本专利技术实施例提供的第一匹配模块的示意图；图5为本专利技术实施例提供的第二匹配模块的示意图；图6为本专利技术实施例提供的门区域识别方法其中一种实施例的示意图；图7为本专利技术实施例提供的门区域识别系统组成示意图；图8为本专利技术实施例提供的门区域识别系统中匹配模块的示意图。附图标记说明：第一区域10；门区域110；第二区域20；第二子区域201；非结构化障碍物区域210；匹配模块300；第一匹配模块301；第二匹配模块302；移动机器人400；障碍物传感器500；处理模块600；便携式设备700；门区域识别系统800。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向家居环境的门区域识别方法，其特征在于，包括以下步骤：获取家居环境的栅格地图，对所述栅格地图中进行分割获得不相关区域和待处理区域；获取待处理区域的特征值获得第一区域和第二区域，通过多种标记对第一区域、第二区域以及不相关区域进行标识；获取门区域的预设参数，根据所述预设参数生成匹配模块；匹配模块根据所述多种标记对待处理区域，进行全局扫描以识别门区域。

【技术特征摘要】
1.一种面向家居环境的门区域识别方法，其特征在于，包括以下步骤：获取家居环境的栅格地图，对所述栅格地图中进行分割获得不相关区域和待处理区域；获取待处理区域的特征值获得第一区域和第二区域，通过多种标记对第一区域、第二区域以及不相关区域进行标识；获取门区域的预设参数，根据所述预设参数生成匹配模块；匹配模块根据所述多种标记对待处理区域，进行全局扫描以识别门区域。2.根据权利要求1所述的门区域识别方法，其特征在于，所述获取待处理区域的特征值获得第一区域和第二区域包括：根据栅格是否被占据将所述待处理区域二值化处理，获得填充区域和空白区域，将所述填充区域的栅格数与预设值比较。3.根据权利要求2所述的门区域识别方法，其特征在于，若所述填充区域的栅格数小于所述预设值，则将所述填充区域标记为噪点区域，所述第二区域包括噪点区域和空白区域；若所述填充区域的栅格数不小于所述预设值，则将所述填充区域标记为第一区域。4.根据权利要求1所述的门区域识别方法，其特征在于，所述通过多种标记对第一区域、第二区域以及不相关区域进行标识包括：将第一区域的栅格标记为第一数值，将第二区域的栅格标记为第二数值，不相关区域的栅格标记为第三数值。5.根据权利要求4所述的门区域识别方法，其特征在于，匹配模块根据所述多种标记对待处理区域，进行全局扫描以识别门区域包括：匹配模块包括若干有序子模块，所述子模块被配置为读取当前覆盖区域的标记获得有序数组并形成匹配矩阵，将所述匹配矩阵与标准矩阵进行运算获得匹配数值，判断所述匹配数值与标准值是否相等，若相等则当前区域为门区域。6.根据权利要求1所述的门区域识别方法，其特征在于，匹配模块包括第一匹配模块和第二匹配模块，所述第一匹配模块沿着竖直方向、第二匹配模块沿着水平方向对待处理区域进行全局扫描，所述第一匹配模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶力荣，冯兵兵，罗丹平，
申请(专利权)人：深圳市银星智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44