[发明专利]一种基于视觉的草场自主建图方法

说明书

一种基于视觉的草场自主建图方法，利用视觉传感器对移动装置所处草场环境进行扫描，得到移动装置周围的环境信息，在基于障碍物识别模型判断对应环境内是否存在水渠、深沟、土堆等障碍物，若存在障碍物，则在地图上标示相应的语义信息，并用多边形或圆形将障碍物包围，若不存在障碍物，则控制移动装置沿预设方向移动；而后基于草地环境识别模型判断视野内是否存在草，若存在草，则继续执行环境建图，若不存在草，则视为草场边界，在检测到边界之后，移动装置沿着边界的方向继续行驶，最终建立闭环地图；通过自主地图构建技术方案可极大的减少人工、时间和费用的投入，提高地图的利用效率，提升移动装置对用户的友好性和认可度。

技术领域

本发明涉及环境建图技术领域，尤其涉及一种基于视觉的草场自主建图方法。

背景技术

目前应用于草地环境的移动装置主要依赖于GPS或北斗等全球定位技术实现移动装置在草地环境中位置定位和地理围栏构建，但在地理围栏构建中，需要操作员持有定位设备和电脑，围绕草地一圈，采集草地周界定位数据，在此基础上建造定位信息地图，以实现移动装置的地图遍历和导航功能。

然而通过现有技术实现草场环境地图构建，前期需要大量的人工做周界定位信息采集和数据处理，且由于定位信息受干扰会有一定偏移，后期需对地图进行修正，甚至重新构建地图，同时对于水渠、深沟、土堆、木头柱子等障碍物，需在地图上记录障碍物的地理位置信息和具体面积，以促使移动装置在相应的位置进行特定动作设置（例如绕行或线路规避）。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种基于视觉的草场自主建图方法，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种基于视觉的草场自主建图方法，利用视觉传感器对移动装置所处草场环境进行扫描，得到移动装置周围的环境信息，在基于障碍物识别模型判断对应环境内是否存在水渠、深沟、土堆等障碍物，若存在障碍物，则在地图上标示相应的语义信息，并用多边形或圆形将障碍物包围，若不存在障碍物，则控制移动装置沿预设方向移动；而后基于草地环境识别模型判断视野内是否存在草，若存在草，则继续执行环境建图，若不存在草，则视为草场边界，在检测到边界之后，移动装置沿着边界的方向继续行驶，最终建立闭环地图，具体步骤如下：

1）构建草地环境识别模型

采集足够数量带有是否是草场标签的草地环境图片，并将其中一部分草地环境图片作为训练数据，另外一部分草地环境图片作为测试数据，构建深层神经网络的特征提取模块，对每一张草地环境图片提取模块特征，再在激活函数作用下，实施参数收敛，迭代结束，最后使用测试数据判断效果，得到草地环境识别模型；

2）构建障碍物识别模型

采集足够数量带有草地环境常见障碍物（水渠、深沟、土堆、木头柱子等）的草地障碍物图片，并将其中一部分草地障碍物图片作为训练数据，另外一部分草地障碍物图片作为测试数据，构建深层神经网络的特征提取模块，对每一张草地障碍物图片提取模块特征，再在激活函数作用下，实施参数收敛，迭代结束，最后使用测试数据判断效果，得到障碍物识别模型；

3）构建地图