[发明专利]一种语义地图构建方法、装置及一种机器人

说明书

本发明实施例公开了一种语义地图构建方法，用于解决对机器人下指令时，需要告知机器人目的地的具体坐标的问题。本发明实施例方法包括：采集目标环境的三维空间图像；根据所述三维空间图像构建目标环境在平面顶视图上的二维平面地图；对所述三维空间图像进行分析处理，确定所述三维空间图像中的各个固定环境目标；根据所述二维平面地图的形状特征和所述各个固定环境目标按照预设节点规则获取目标环境中的特征标志点，并确定特征标志点的语义信息；以特征标志点作为拓扑节点构建拓扑节点地图；输出目标环境的语义地图，所述语义地图包括在同一坐标系下的所述二维平面地图和所述拓扑节点地图。本发明实施例还提供一种语义地图构建装置及一种机器人。

技术领域

本发明涉及机器人定位导航领域，尤其涉及一种语义地图构建方法、装置及一种机器人。

背景技术

现有的机器人导航地图主要以网格地图为主，网格地图只对机器人的运动行为产生约束，使得用户对其的理解及使用只能限于地图中两个坐标点之间的导航和路径规划。在对机器人下指令时，用户无法像与人沟通一样将目的地告知机器人，而需要告知机器人目的地在网格地图的哪个坐标上，机器人才能理解并执行用户的指令进行导航，使得用户与机器人之间的沟通效率低下。

发明内容

本发明实施例提供了一种语义地图构建方法、装置及一种机器人，能够提升用户与机器人之间的沟通效率。

本发明实施例提供的一种语义地图构建方法，包括：

采集目标环境的三维空间图像；

根据所述三维空间图像构建所述目标环境在平面顶视图上的二维平面地图；

对所述三维空间图像进行分析处理，确定所述三维空间图像中的各个固定环境目标；

根据所述二维平面地图的形状特征和所述各个固定环境目标按照预设节点规则获取所述目标环境中的特征标志点，并确定所述特征标志点的语义信息；

以所述特征标志点作为拓扑节点构建拓扑节点地图；

输出所述目标环境的语义地图，所述语义地图包括在同一坐标系下的所述二维平面地图和所述拓扑节点地图。

可选地，所述语义地图还包括在所述同一坐标系下的区域语义地图；

在对所述三维空间图像进行分析处理，确定所述三维空间图像中的各个固定环境目标之后，还包括：

根据所述各个固定环境目标和所述三维空间图像确定所述目标环境中各个区域的语义信息；

根据所述各个区域的语义信息构建所述目标环境的所述区域语义地图。

可选地，根据所述各个固定环境目标和所述三维空间图像确定所述目标环境中各个区域的语义信息具体包括：

根据所述二维平面地图的形状特征将所述目标环境划分为各个区域；

将所述各个区域中的所述固定环境目标和三维空间图像投入预先训练好的区域语义分类器，得到所述区域语义分类器输出的与所述各个区域对应的语义信息。

可选地，对所述三维空间图像进行分析处理，确定所述三维空间图像中的各个固定环境目标包括：

对所述三维空间图像进行平面检测，得到所述三维空间图像中各个平面的轮廓特征；

抽取所述三维空间图像中的各个整体面块；

根据所述三维空间图像中所述各个整体面块之间的空间点信息确定所述各个整体面块之间的几何关系；

根据所述各个整体面块以及所述各个整体面块的几何关系确定所述三维空间图像中的各个建筑物结构；

确定与所述各个建筑物结构对应的各个固定环境目标。