[发明专利]地图建置设备及其地图建置方法

说明书

一种地图建置方法，运用于具有影像感测器及深度感测器的地图建置设备，以及一种地图建置设备。上述地图建置方法包括下列步骤：于地图建置设备开始移动时通过影像感测器及深度感测器持续取得彩色影像及深度影像信息；对彩色影像进行影像识别以判断是否存在动态物件；当动态物件存在时，于彩色影像中标记物件区域；将物件区域对应至深度影像信息的深度影像坐标；于深度影像信息中搜索并过滤物件区域，并产生修正后深度影像信息；将修正后深度影像信息输入地图建置演算法中以产生地图数据。本发明可于地图建置过程中分割前景与背景，使得所建置的地图更为精确。

技术领域

本发明涉及一种地图建置设备及其地图建置方法，尤其是涉及一种具备RGB-D装置的地图建置设备，以及通过此类地图建置设备实现的地图建置方法。

背景技术

于现行市场中，许多移动式机器人(例如自动搬运车)会直接内嵌有地图建置设备。通过地图建置设备的使用，此类移动式机器人可以自行建置所在区域的地图，并且依据所建置的地图来进行移动以及相关作业。

一般来说，目前市场上的移动式机器人多是以2D雷达同步定位与地图建置技术(Lidar Simultaneous Localization and Mapping)或是2D视觉影像同步定位与地图建置技术(Visual Simultaneous Localization and Mapping)做为主要的地图建置手段。然而，此类地图建置技术实有着许多的限制与缺点，因此现行的移动式机器人所建置的地图通常有着不够精确的问题。

具体而言，若使用2D雷达同步定位与地图建置技术，则因为2D光学雷达仅能取得固定高度下的一维距离信息，无法掌握真实环境状况，因而难以建置精确的地图。若使用2D视觉影像同步定位与地图建置技术，则因为目前视觉辅助技术仅停留在避障与测距等功能，无法适用于地图建置阶段，因此难以从地图中排除暂时性物体。

承上所述，若采用上述技术，则地图必须在完全没有任何动态物体存在于空间中的情况下才能够被建置。若地图建置设备所在的空间中存在着动态物体(例如人、推车等)或任何非经常性存在于空间中的物体，则这些物体都将会被建置到地图中。这样一来，将会使得所建置的地图不够精确，进而影响了移动式机器人于后续的定位使用。

有鉴于此，现阶段在建置地图时，为求地图的精确，通常需要先清空整个空间后，才可令移动式机器人于空间中移动，并且进行地图的建置。然而，这样的作法实会提高地图的建置难度，并且增加了建置成本。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种地图建置设备及其地图建置方法，可改善传统的地图建置设备及方法对于周围环境感知不足的缺点，强化了设备在物件影像检测以及环境影像识别的能力，借此可在地图的建置过程中有效过滤属于前景部分的动态物件并且保留属于背景部分的环境影像。

为了实现上述的目的，本发明的地图建置方法主要运用于具有一影像感测器及一深度感测器的一地图建置设备，并且包括下列步骤：于该地图建置设备开始移动时通过该影像感测器及该深度感测器持续取得彩色影像及深度影像信息；对该彩色影像进行影像识别以判断是否存在一动态物件；当该动态物件存在时，于该彩色影像中标记一物件区域；将该物件区域对应至深度影像信息的一深度影像坐标；于该深度影像信息中搜索并过滤该物件区域，并产生修正后深度影像信息；将该修正后深度影像信息输入一地图建置演算法中以产生一地图数据。

本发明相对于相关技术所能达到的技术效果至少包括：

(1)于地图建置设备上设置RGB-D装置(包括影像感测器及深度感测器)，以加强地图建置设备对于环境影像的认知能力；

(2)通过加强后的认知能力，可在彩色影像中检测并标记出动态物件以及非经常性存在于空间中的物件；

(3)通过检测并标记动态物件，在建置地图时可以实时分割背景部分(即，静态的空间信息)以及前景部分(即，所述动态物件以及非经常性存在于空间中的物件)，并且加以保存；