本发明专利技术公开了一种机器人导航地图的富信息标定方法及装置，包括以下步骤：采集场景物图像数据并获取机器人位置信息；在图像上对场景物进行标注；通过图像映射关系确定场景物在机器人坐标系下的位置；基于机器人位置信息以及场景物在机器人坐标系下的位置将场景物投影到全局导航地图中；本发明专利技术通过对场景物图像信息的采集，给清洁机器人全局导航地图添加丰富的语义信息，有效解决地图缺失大量语义信息的问题，使得清洁机器人根据地图语义信息进行清洁路径的快速调整，防止机器人遇到障碍物后导致清洁过程中断，提高清洁效率。提高清洁效率。提高清洁效率。
【技术实现步骤摘要】
一种机器人导航地图的富信息标定方法及装置
[0001]本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种机器人导航地图的富信息标定方法及装置。
技术介绍
[0002]现有的清洁机器人配备有自动导航系统，可以根据预设的全局导航地图进行自动路径清扫，实现快速清洁。
[0003]而在机器人构图过程中，地面上很多场景物无法添加至地图中，导致在规划任务中缺少大量信息，使得机器人在工作过程中的效率大大降低。
[0004]例如，中国专利CN111930111A公开了一种清洁机器人路径规划方法及清洁机器人，该方案在确定目标清扫区域后根据清洁机器人位置和目标清扫区域选定优先清扫方向，可优化清扫路径，提高清扫效率；但是该方案的目标路径地图中，缺少了场景物信息，导致清洁机器人遇到障碍物而导致清洁过程中断，导致清洁效率下降。
技术实现思路
[0005]本专利技术主要解决现有的技术中机器人导航地图缺少场景物信息的问题；提供一种机器人导航地图的富信息标定方法及装置，对机器人全局导航地图进行场景物信息标定，提高清洁机器人的工作效率。
[0006]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种机器人导航地图的富信息标定方法，包括以下步骤：采集场景物图像数据并获取机器人位置信息；在图像上对场景物进行标注；通过图像映射关系确定场景物在机器人坐标系下的位置；基于机器人位置信息以及场景物在机器人坐标系下的位置将场景物投影到全局导航地图中。
[0007]作为优选，所述的对所述场景物图像数据进行采集时同时记录相机曝光时间，根据相机曝光时间索引出该时间点的机器人定位信息并关联。
[0008]作为优选，对场景物进行标注的方法为：对场景物的边缘轮廓点进行标记，获得若干标注点的像素坐标信息对。
[0009]作为优选，所述的图像映射关系的建立方法为：设置标定板固定放置在地平面；在标定板上建立地平面坐标系，将场景物映射到地平面坐标系上；将地平面坐标系的场景物映射到相机坐标系；将相机坐标系的场景物映射到机器人坐标系。
[0010]作为优选，将转换到机器人坐标系下的标注点投影到全局导航地图中，随机取其中一个标注点为起点，对标注点进行连线得到全局导航地图中的场景物轮廓。
[0011]作为优选，采用顺时针的方式进行标注点连线。
[0012]本专利技术还提供一种机器人导航地图的富信息标定装置，包括：采集模块，采集机器人移动地图中的场景物图像数据；定位模块，对机器人的位置进行定位；处理模块，设置有机器人的全局导航地图，根据采集的场景物图像数据进行全局导航地图的富信息标定，根据标定的富信息控制机器人重新调整移动路径。
[0013]本专利技术的有益效果是：通过对场景物图像信息的采集，给清洁机器人全局导航地图添加丰富的语义信息，有效解决地图缺失大量语义信息的问题，使得清洁机器人根据地图语义信息进行清洁路径的快速调整，防止机器人遇到障碍物后导致清洁过程中断，提高清洁效率。
附图说明
[0014]图1是本专利技术实施例的标定方法的流程示意图。
[0015]图2是本专利技术实施例的标注点在全局导航地图中位置的示意图。
[0016]图3是本专利技术实施例的标定点形成场景物轮廓的示意图。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本专利技术实施例中的技术方案的进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定专利技术。
[0018]实施例：一种机器人导航地图的富信息标定方法，如图1所示，包括以下步骤：S1：采集场景物图像数据并获取机器人位置信息，对场景物图像数据进行采集时同时记录相机曝光时间，根据相机曝光时间索引出该时间点的机器人定位信息并关联。
[0019]本专利技术的富信息指代的是存在于机器人移动路径地图上的全部场景物，包括凸起障碍物、地面洼地、高于机器人移动轮半径的台阶以及积水区域等。
[0020]S2：在图像上对场景物进行标注；对场景物进行标注的方法为：对场景物的边缘轮廓点进行标记，获得若干标注点的像素坐标信息对。将同一个场景物的标注点的像素坐标对放入同一个集合中，防止后续进行坐标映射时出现标注点连线错误。
[0021]S3：通过图像映射关系确定场景物在机器人坐标系下的位置；图像映射关系的建立方法为：S31：设置标定板固定放置在地平面；标定板为棋盘格标定板。
[0022]S32：在标定板上建立地平面坐标系，将场景物映射到地平面坐标系上；由于地平面和成像平面满足单应性变换关系，在标定板上建立地平面坐标系（这样可以确定棋盘格每个角点在地平面坐标系下的坐标点），同时对相机采集的图像数据进行棋盘格角点检测（这样可以确定棋盘格每个角点在图像平面坐标系下的坐标点），基于地平面坐标系下的坐标点和图像平面坐标系下的坐标点的对应关系即可求解单应性矩阵。
[0023]S33：将地平面坐标系的场景物映射到相机坐标系；采集一张覆盖完整标定板的图像数据，并进行外参标定（假定事先已完成相机内参标定），即可获得地平面坐标系到相机坐标系的映射关系。
[0024]S34：将相机坐标系的场景物映射到机器人坐标系。采用手眼标定技术实现相机坐标系到机器人坐标系的映射。
[0025]S4：基于机器人位置信息以及场景物在机器人坐标系下的位置将场景物投影到全局导航地图中。如图2和图3所示，将转换到机器人坐标系下的标注点投影到全局导航地图中，随机取其中一个标注点为起点，对标注点进行连线得到全局导航地图中的场景物轮廓，采用顺时针的方式进行标注点连线，在全局导航地图中标定场景物轮廓。
[0026]本实施例还提供一种一种机器人导航地图的富信息标定装置，包括：采集模块，采
集机器人移动地图中的场景物图像数据；定位模块，对机器人的位置进行定位；处理模块，设置有机器人的全局导航地图，根据采集的场景物图像数据进行全局导航地图的富信息标定，根据标定的富信息控制机器人重新调整移动路径。
[0027]其中，采集模块采用高清相机和标定板，高清相机和标定板配合进行坐标映射变换，高清相机安装在清洁机器人上，随清洁机器人的移动进行场景物图像数据采集，将采集的数据传递给处理模块。
[0028]定位模块采用GPS定位，与处理模块连接，将清洁机器人的定位信息传递给处理模块。
[0029]本专利技术的富信息标定与现有技术的机器人静态障碍物避障不同，现有技术的静态障碍物避障主要依赖机器人自身的传感器进行静态障碍物检测，通过检测结果进行路径调整规划，存储在机器人内部的全局导航地图仍然没有发生改变。
[0030]本专利技术的主要通过标定的方式，将机器人移动路径上的场景物信息标定到全局导航地图中，实现了机器人全局导航地图的调整修改后进而调整机器人的清洁路径，减少了传感器采集数据并进行数据处理的过程以及算法计算的时间，同时，全局导航地图的修改使得机器人在下次进行清洁路径规划时可以快速进行避障，不需要传感器重新检测。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机器人导航地图的富信息标定方法，其特征在于，包括以下步骤：采集场景物图像数据并获取机器人位置信息；在图像上对场景物进行标注；通过图像映射关系确定场景物在机器人坐标系下的位置；基于机器人位置信息以及场景物在机器人坐标系下的位置将场景物投影到全局导航地图中。2.根据权利要求1所述的一种机器人导航地图的富信息标定方法，其特征在于，对所述场景物图像数据进行采集时同时记录相机曝光时间，根据相机曝光时间索引出该时间点的机器人定位信息并关联。3.根据权利要求1所述的一种机器人导航地图的富信息标定方法，其特征在于，对场景物进行标注的方法为：对场景物的边缘轮廓点进行标记，获得若干标注点的像素坐标信息对。4.根据权利要求1或2或3所述的一种机器人导航地图的富信息标定方法，其特征在于，所述图像映射关系的建立方法为：设置标定板固定放置在地平面；在标定板上建立地平面坐标系，将场景物映射到地...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨峰，宓旭东，王亚东，王瑞，谢贤铨，丁蕾，
申请(专利权)人：杭州云象商用机器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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