语义栅格地图的构建方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种语义栅格地图的构建方法、装置、设备及存储介质，方法包括：获取目标区域的激光点云和视觉图像；对所述视觉图像进行语义分割处理，获得所述视觉图像中每个像素点对应的语义信息，并将所述每个像素点对应的语义信息标记到所述视觉图像中，生成标记有语义信息的语义图像；将所述激光点云映射到所述语义图像中，根据所述激光点云中的激光点与所述语义图像中的像素点之间的映射关系，对所述激光点云中的各激光点进行分类及权重值配置，获得携带有语义信息的激光点云；根据所述携带有语义信息的激光点云进行栅格地图构建，获得所述目标区域对应的语义栅格地图。基于该方法，提高地图长期使用性和机器人重定位的成功率。高地图长期使用性和机器人重定位的成功率。高地图长期使用性和机器人重定位的成功率。

【技术实现步骤摘要】
语义栅格地图的构建方法、装置、设备及存储介质


[0001]本申请涉及计算机视觉
，尤其涉及一种语义栅格地图的构建方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着移动机器人技术的发展，机器人技术在各行业，多场景中应用也越来越多，如服务机器人、清洁机器人、巡检机器人等，用于帮助或代替人们完成各种服务、清洁、环境安全监测等工作。机器人自主运动和定位需要借助环境地图来实现，目前，传统的占据珊格地图容易受到场景变化影响，比如，室内的沙发移动后实际场景结构和建图时结构前后变化较大，容易造成移动机器人定位漂移或重定位失败，导致地图无法长期使用的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请实施例提供了一种语义栅格地图的构建方法、装置、设备及存储介质，可以在构建地图时剔除短期移动物体，减少因环境结构变化给机器人的定位和重定位过程带来的影响，提高栅格地图长期使用性，提高机器人重定位成功率。
[0004]本申请实施例的第一方面提供了一种语义栅格地图的构建方法，包括：获取目标区域的激光点云和视觉图像；对所述视觉图像进行语义分割处理，获得所述视觉图像中每个像素点对应的语义信息，并将所述每个像素点对应的语义信息标记到所述视觉图像中，生成标记有语义信息的语义图像；将所述激光点云映射到所述语义图像中，根据所述激光点云中的激光点与所述语义图像中的像素点之间的映射关系，对所述激光点云中的各激光点进行分类及权重值配置，获得携带有语义信息的激光点云；根据所述携带有语义信息的激光点云进行栅格地图构建，获得所述目标区域对应的语义栅格地图。
[0005]在一些可能的实现方式中，所述根据所述激光点云中的激光点与所述语义图像中的像素点之间的映射关系，对所述激光点云中的各激光点进行分类及权重值配置，获得携带有语义信息的激光点云的步骤，包括：根据所述激光点云中的各激光点与所述语义图像中的像素点之间的映射关系，确定所述激光点云中的各激光点对应的语义类别；根据所述激光点云中的各激光点对应的语义类别，获得表征动态场景结构的激光点，将所述表征动态场景结构的激光点从所述激光点云中删除，获得第一激光点云；根据所述激光点云中的各激光点对应的语义类别，按照预设的场景结构移动难易程度对所述第一激光点云中的各激光点进行权重设置，获得携带有语义信息的激光点云，其中，所述携带有语义信息的激光点云中的各激光点均具有对应的权重值。
[0006]在一些可能的实现方式中，所述根据所述携带有语义信息的激光点云进行栅格地图构建，获得所述目标区域对应的语义栅格地图的步骤中，还包括：判断用于构建栅格地图的目标栅格是否被所述携带有语义信息的激光点云中的多个激光点击中；若是，根据所述多个激光点各自对应的语义信息进行概率统计，获得概率统计结果，并根据所述概率统计结果确定所述目标栅格对应的语义信息。
[0007]在一些可能的实现方式中，所述根据所述多个激光点各自对应的语义信息进行概率统计，获得概率统计结果的步骤之后，还包括：若所述概率统计结果无法确定所述目标栅格对应的语义信息，则通过对所述目标栅格进行边缘处理确定所述目标栅格对应的语义信息。
[0008]在一些可能的实现方式中，所述将所述激光点云映射到所述语义图像中的步骤中，包括：采用预设的映射公式将所述激光点云映射到所述语义图像中，其中，所述预设的映射公式表示为：
[0009][0010]其中,x
i
表示为激光点投影到图像上的像素位置；Z表示为激光点投影在相机坐标系中的z轴数值；表示为激光点云雷达坐标系下的坐标；表示为相机与雷达的外参；K表示为相机的内参。
[0011]在一些可能的实现方式中，所述获取目标区域的激光点云和视觉图像的步骤之前，还包括：对用于获取激光点云激光雷达和用于获取视觉图像的相机进行时间同步处理。
[0012]本申请实施例的第二方面提供了一种语义栅格地图的构建装置，包括：获取模块，用于获取目标区域的激光点云以及视觉图像；分割模块，用于对所述视觉图像进行语义分割处理，获得所述视觉图像中每个像素点对应的语义信息，并将所述每个像素点对应的语义信息标记到所述视觉图像中，生成标记有语义信息的语义图像；分类及权重设置模块，用于将所述激光点云映射到所述语义图像中，根据所述激光点云中的激光点与所述语义图像中的像素点之间的映射关系，按照所述语义图像中标记的语义信息对所述激光点云进行分类及权重设置，获得携带有语义信息的激光点云；构建模块，用于根据所述携带有语义信息的激光点云进行栅格地图构建，获得所述目标区域对应的语义栅格地图。
[0013]在一些可能的实现方式中，所述语义栅格地图的构建装置，还包括：确定子模块，用于根据所述激光点云中的各激光点与所述语义图像中的像素点之间的映射关系，确定所述激光点云中的各激光点对应的语义类别；删除子模块，用于根据所述激光点云中的各激光点对应的语义类别，获得表征动态场景结构的激光点，将所述表征动态场景结构的激光点从所述激光点云中删除，获得第一激光点云；权重设置子模块，用于根据所述激光点云中的各激光点对应的语义类别，按照预设的场景结构移动难易程度对所述第一激光点云中的各激光点进行权重设置，获得携带有语义信息的激光点云，其中，所述携带有语义信息的激光点云中的各激光点均具有对应的权重值。
[0014]本申请实施例的第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在电子设备上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面提供的语义栅格地图的构建方法的各步骤。
[0015]本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面提供的语义栅格地图的构建方法的各步骤。
[0016]本申请实施例提供的一种语义栅格地图的构建方法、装置、电子设备及存储介质，具有以下有益效果：
[0017]本申请通过获取目标区域的激光点云和视觉图像；对视觉图像进行语义分割处理，获得视觉图像中每个像素点对应的语义信息，并将每个像素点对应的语义信息标记到视觉图像中，生成标记有语义信息的语义图像；将激光点云映射到语义图像中，根据激光点云中的激光点与语义图像中的像素点之间的映射关系，对激光点云中的各激光点进行分类及权重值配置，获得携带有语义信息的激光点云；根据携带有语义信息的激光点云进行栅格地图构建，获得目标区域对应的语义栅格地图。基于该方法，在构建珊格地图的过程中加入场景结构的语义信息，可以剔除短期会移动物体，同时通过权重标记出不同的结构，能够使得机器人在定位和重定位过程中减少环境结构变化带来的影响，提高地图长期使用性和机器人重定位的成功率。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种语义栅格地图的构建方法，其特征在于，包括：获取目标区域的激光点云和视觉图像；对所述视觉图像进行语义分割处理，获得所述视觉图像中每个像素点对应的语义信息，并将所述每个像素点对应的语义信息标记到所述视觉图像中，生成标记有语义信息的语义图像；将所述激光点云映射到所述语义图像中，根据所述激光点云中的激光点与所述语义图像中的像素点之间的映射关系，对所述激光点云中的各激光点进行分类及权重值配置，获得携带有语义信息的激光点云；根据所述携带有语义信息的激光点云进行栅格地图构建，获得所述目标区域对应的语义栅格地图。2.根据权利要求1所述的语义栅格地图的构建方法，其特征在于，所述根据所述激光点云中的激光点与所述语义图像中的像素点之间的映射关系，对所述激光点云中的各激光点进行分类及权重值配置，获得携带有语义信息的激光点云的步骤，包括：根据所述激光点云中的各激光点与所述语义图像中的像素点之间的映射关系，确定所述激光点云中的各激光点对应的语义类别；根据所述激光点云中的各激光点对应的语义类别，获得表征动态场景结构的激光点，将所述表征动态场景结构的激光点从所述激光点云中删除，获得第一激光点云；根据所述激光点云中的各激光点对应的语义类别，按照预设的场景结构移动难易程度对所述第一激光点云中的各激光点进行权重设置，获得携带有语义信息的激光点云，其中，所述携带有语义信息的激光点云中的各激光点均具有对应的权重值。3.根据权利要求1所述的语义栅格地图的构建方法，其特征在于，所述根据所述携带有语义信息的激光点云进行栅格地图构建，获得所述目标区域对应的语义栅格地图的步骤中，还包括：判断用于构建栅格地图的目标栅格是否被所述携带有语义信息的激光点云中的多个激光点击中；若是，根据所述多个激光点各自对应的语义信息进行概率统计，获得概率统计结果，并根据所述概率统计结果确定所述目标栅格对应的语义信息。4.根据权利要求3所述的语义栅格地图的构建方法，其特征在于，所述根据所述多个激光点各自对应的语义信息进行概率统计，获得概率统计结果的步骤之后，还包括：若所述概率统计结果无法确定所述目标栅格对应的语义信息，则通过对所述目标栅格进行边缘处理确定所述目标栅格对应的语义信息。5.根据权利要求1所述的语义栅格地图的构建方法，其特征在于，所述将所述激光点云映射到所述语义图像中的步骤中，包括：采用预设的映射公式将所述激光点云映射到...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖有仿，何婉君，熊金冰，焦继超，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：