建立室内环境地图的方法及装置制造方法及图纸

本公开是关于一种建立室内环境地图的方法及装置，该方法包括：根据室内建筑结构图的障碍区域信息和几何尺度信息以及第一初始位姿，获取第二初始位姿；在移动的过程中，通过VSLAM算法，获取第一特征点位置、定位误差以及第一位姿；根据第一位姿、第一初始位姿以及第二初始位姿，获取第二位姿；根据第二位姿、室内建筑结构图以及光线投射算法，获取相对于障碍物的距离；根据距离、第一特征点位置、定位误差、第一位姿以及滤波算法，获取第三位姿；根据第三位姿和VSLAM算法，获取第二特征点位置；根据第二特征点位置以及关键帧集合，建立室内环境地图。该方法消除了建图过程中产生的累计误差，建立不变形的地图，使得建立的地图可用于后续导航或定位。

【技术实现步骤摘要】
建立室内环境地图的方法及装置
本公开涉及同步定位和地图构建(SLAM)领域，尤其涉及一种利用视觉同步定位和地图构建(VSLAM)算法建立室内环境地图的方法及装置。
技术介绍
相关技术中，在利用激光SLAM算法或VSLAM算法针对面积比较大的室内环境建立地图时都有累计误差，这种累计误差会导致所建的室内地图与实际地图相比变形很大，特别是在复杂的环境中，所建的室内地图会产生严重的变形，即使使用现有的算法进行优化也难以纠正，使得最终建立的地图不能用于后续导航或定位。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种建立室内环境地图的方法及装置。根据本公开实施例的第一方面，提供一种建立室内环境地图的方法，所述方法应用于终端，所述方法包括：根据室内建筑结构图的障碍区域信息、所述室内建筑结构图的几何尺度信息以及在室内环境中的第一初始位姿，获取在所述室内建筑结构图中的第二初始位姿；在移动的过程中，通过视觉同步定位和地图构建VSLAM算法，获取室内环境图像的第一特征点位置、在所述室内环境中的定位误差以及在所述室内环境中的第一位姿；根据所述第一位姿、所述第一初始位姿以及所述第二初始位姿，获取在所述室内建筑结构图中的与所述第一位姿对应的第二位姿；根据所述第二位姿、所述室内建筑结构图以及光线投射算法，获取在所述室内建筑结构图中相对于障碍物的距离；根据所述距离、所述第一特征点位置、所述定位误差、所述第一位姿以及滤波算法，获取在所述室内环境中的第三位姿；根据所述第三位姿和所述VSLAM算法，获取所述室内环境图像的第二特征点位置；根据所述第二特征点位置以及室内环境图像的关键帧集合，建立室内环境地图。可选的，所述关键帧集合是通过在所述VSLAM算法中选择的关键帧形成的集合。可选的，所述方法还包括：对所述关键帧集合增加第一关键帧，其中，所述第一关键帧不同于所述关键帧。可选的，所述VSLAM算法包括RGBDVSLAM算法，单目VSLAM算法和双目VSLAM算法中的任一种。可选的，所述VSLAM算法包括所述单目VSLAM算法，所述在移动的过程中，通过视觉同步定位和地图构建VSLAM算法，获取室内环境图像的第一特征点位置、在所述室内环境中的定位误差以及在所述室内环境中的第一位姿，包括：提取所述室内环境图像的特征点；通过对所述特征点进行三角化，计算所述第一特征点位置。可选的，所述滤波算法包括卡尔曼滤波算法、扩展卡尔曼滤波算法和粒子滤波算法中的任一种。根据本公开实施例的第二方面，提供一种建立室内环境地图的装置，所述装置包括：初始单元，被配置为根据室内建筑结构图的障碍区域信息、所述室内建筑结构图的几何尺度信息以及在室内环境中的第一初始位姿，获取在所述室内建筑结构图中的第二初始位姿；定位单元，被配置为在移动的过程中，通过视觉同步定位和地图构建VSLAM算法，获取室内环境图像的第一特征点位置、在所述室内环境中的定位误差以及在所述室内环境中的第一位姿；转换单元，被配置为根据所述第一位姿、所述第一初始位姿以及所述第二初始位姿，获取在所述室内建筑结构图中的与所述第一位姿对应的第二位姿；处理单元，被配置为根据所述第二位姿、所述室内建筑结构图以及光线投射算法，获取在所述室内建筑结构图中相对于障碍物的距离；滤波单元，被配置为根据所述距离、所述第一特征点位置、所述定位误差、所述第一位姿以及滤波算法，获取在所述室内环境中的第三位姿；优化单元，被配置为根据所述第三位姿和所述VSLAM算法，获取所述室内环境图像的第二特征点位置；建图单元，被配置为根据所述第二特征点位置以及室内环境图像的关键帧集合，建立室内环境地图。可选的，所述关键帧集合是通过在所述VSLAM算法中选择的关键帧形成的集合。可选的，所述装置还包括：关键帧处理单元，对所述关键帧集合增加第一关键帧，其中，所述第一关键帧不同于所述关键帧。可选的，所述VSLAM算法包括RGBDVSLAM算法，单目VSLAM算法和双目VSLAM算法中的任一种。可选的，所述VSLAM算法包括所述单目VSLAM算法，所述定位单元被配置为：提取所述室内环境图像的特征点；通过对所述特征点进行三角化，计算所述第一特征点位置。可选的，所述滤波算法包括卡尔曼滤波算法、扩展卡尔曼滤波算法和粒子滤波算法中的任一种。根据本公开实施例的第三方面，提供一种建立室内环境地图的装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行上述第一方面或者第一方面中任一方面涉及的建立室内环境地图的方法。根据本公开实施例的第四方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由移动终端的处理器执行时，使得移动终端能够执行上述第一方面或者第一方面中任一方面涉及的建立室内环境地图的方法。本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过滤波算法将已有室内建筑结构图与VSLAM算法相结合，从而大大消除针对大面积室内环境建图过程中产生的累计误差，建立不变形无重叠的地图，使得建立的地图可以用于后续导航或定位。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是根据一示例性实施例示出的一种建立室内环境地图的方法的流程图。图2是根据一示例性实施例示出的另一种建立室内环境地图的方法的流程图。图3是根据一示例性实施例示出的又一种建立室内环境地图的方法的流程图。图4是根据一示例性实施例示出的确定关键帧的流程图。图5是根据一示例性实施例示出的一种建立室内环境地图的装置的框图。图6是根据一示例性实施例示出的另一种建立室内环境地图的装置的框图。图7是根据一示例性实施例示出的又一种建立室内环境地图的装置的框图。图8是根据一示例性实施例示出的关键帧处理单元的框图。图9是根据一示例性实施例示出的又一种建立室内环境地图的装置的框图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。本公开提供一种建立室内环境地图的方法。参见图1，图1是根据一示例性实施例示出的一种建立室内环境地图的方法的流程图。如图1所示，所述建立室内环境地图的方法用于终端中，并且包括以下步骤S101-S107。其中，终端，也可以称为用户设备(userequipment，UE)、移动台(mobilestation，MS)、移动终端(mobileterminal，MT)等，是一种向用户提供语音和/或数据连通性的设备，例如，终端可以是具有无线连接功能的手持式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建立室内环境地图的方法，其特征在于，所述方法应用于终端，所述方法包括：/n根据室内建筑结构图的障碍区域信息、所述室内建筑结构图的几何尺度信息以及在室内环境中的第一初始位姿，获取在所述室内建筑结构图中的第二初始位姿；/n在移动的过程中，通过视觉同步定位和地图构建VSLAM算法，获取室内环境图像的第一特征点位置、在所述室内环境中的定位误差以及在所述室内环境中的第一位姿；/n根据所述第一位姿、所述第一初始位姿以及所述第二初始位姿，获取在所述室内建筑结构图中的与所述第一位姿对应的第二位姿；/n根据所述第二位姿、所述室内建筑结构图以及光线投射算法，获取在所述室内建筑结构图中相对于障碍物的距离；/n根据所述距离、所述第一特征点位置、所述定位误差、所述第一位姿以及滤波算法，获取在所述室内环境中的第三位姿；/n根据所述第三位姿和所述VSLAM算法，获取所述室内环境图像的第二特征点位置；/n根据所述第二特征点位置以及室内环境图像的关键帧集合，建立室内环境地图。/n

【技术特征摘要】
1.一种建立室内环境地图的方法，其特征在于，所述方法应用于终端，所述方法包括：
根据室内建筑结构图的障碍区域信息、所述室内建筑结构图的几何尺度信息以及在室内环境中的第一初始位姿，获取在所述室内建筑结构图中的第二初始位姿；
在移动的过程中，通过视觉同步定位和地图构建VSLAM算法，获取室内环境图像的第一特征点位置、在所述室内环境中的定位误差以及在所述室内环境中的第一位姿；
根据所述第一位姿、所述第一初始位姿以及所述第二初始位姿，获取在所述室内建筑结构图中的与所述第一位姿对应的第二位姿；
根据所述第二位姿、所述室内建筑结构图以及光线投射算法，获取在所述室内建筑结构图中相对于障碍物的距离；
根据所述距离、所述第一特征点位置、所述定位误差、所述第一位姿以及滤波算法，获取在所述室内环境中的第三位姿；
根据所述第三位姿和所述VSLAM算法，获取所述室内环境图像的第二特征点位置；
根据所述第二特征点位置以及室内环境图像的关键帧集合，建立室内环境地图。


2.根据权利要求1所述的建立室内环境地图的方法，其特征在于，所述关键帧集合是通过在所述VSLAM算法中选择的关键帧形成的集合。


3.根据权利要求2所述的建立室内环境地图的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述关键帧集合增加第一关键帧，
其中，所述第一关键帧不同于所述关键帧。


4.根据权利要求1所述的建立室内环境地图的方法，其特征在于，所述VSLAM算法包括RGBDVSLAM算法，单目VSLAM算法和双目VSLAM算法中的任一种。


5.根据权利要求4所述的建立室内环境地图的方法，其特征在于，所述VSLAM算法包括所述单目VSLAM算法，
所述在移动的过程中，通过视觉同步定位和地图构建VSLAM算法，获取室内环境图像的第一特征点位置、在所述室内环境中的定位误差以及在所述室内环境中的第一位姿，包括：
提取所述室内环境图像的特征点；
通过对所述特征点进行三角化，计算所述第一特征点位置。


6.根据权利要求1所述的建立室内环境地图的方法，其特征在于，所述滤波算法包括卡尔曼滤波算法、扩展卡尔曼滤波算法和粒子滤波算法中的任一种。


7.一种建立室内环境地图的装置，其特征在于，所述装置包括：
初始单元，被配置为根据室内建筑结构图的障碍区域信息、所述室内建筑结构图的几何尺度信息以及在室内环境中的第一初始位姿，获取在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧宇彤，常冰琳，
申请(专利权)人：北京小米智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11