一种环境三维建图方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种环境三维建图方法及装置，其中该方法包括：利用二维测距传感器对可移动装置所处的环境进行遍历扫描，得到可移动装置在其所处环境中的位姿；利用三维测距传感器采集可移动装置所处环境的三维环境信息；基于三维测距传感器与二维测距传感器的相对位姿、可移动装置在其所处环境中的位姿及三维环境信息得到三维环境地图。可见，本申请中利用二维测距传感器实现可移动装置的定位，将该定位信息作为三维初始位姿信息，以基于该三维初始位姿信息及三维环境信息获取到对应的三维环境地图，无需像现有技术中提供的技术方案进行三维特征提取及特征匹配后最终得到三维环境地图，从而大大减少了运算量，提高了建图实时性。

Method and device for building three-dimensional environment map

The invention discloses a method and a device for 3D map building, wherein the method comprises: scanning the traversal of the mobile device using the two-dimensional distance sensor environment, can get a mobile device in the position in the environment; using the 3D range sensor acquisition mobile device environment three-dimensional environment information the relative position and attitude; and mobile devices in the environment and pose in 3D environment information of 3D environment map 3D range sensor and sensor based on two-dimensional location. Visible, mobile device positioning using two-dimensional distance sensor in this application, the location information as a three-dimensional initial position information, the initial 3D pose information and 3D information access to the corresponding 3D environment map based on, without a technical scheme of existing technology for 3D feature extraction and matching the characteristics obtained 3D map of the environment, thus greatly reduce the amount of computation, improve the real-time map building.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动机器人
，更具体地说，涉及一种环境三维建图方法及装置。
技术介绍
为了实现智能移动设备的自主导航及定位，需要实现对于智能移动设备所处环境的环境建图。大多数现有产品通常通过两种方式实现环境建图，第一种为直接利用二维测距传感器进行环境建图，但是这无法得到环境的三维信息；第二种为用三维激光雷达或者图像的方法进行环境建图，但是这种方法一般都是先提取三维(或者图像)特征，进行特征匹配，再估算变换矩阵，运算量巨大，无法保证建图的实时性。综上所述，现有技术中提供的环境三维建图的技术方案存在运算量大，无法保证建图实时性的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种环境三维建图方法及装置，以解决现有技术中提供的环境三维建图的技术方案存在的运算量大且无法保证建图实时性的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种环境三维建图方法，包括：利用二维测距传感器对可移动装置所处的环境进行遍历扫描，得到所述可移动装置在其所处环境中的位姿；利用三维测距传感器采集所述可移动装置所处环境的三维环境信息；基于所述三维测距传感器与所述二维测距传感器的相对位姿、所述可移动装置在其所处环境中的位姿及所述三维环境信息得到三维环境地图。优选的，基于所述三维测距传感器与所述二维测距传感器的相对位姿、所述可移动装置在其所处环境中的位姿及所述三维环境信息得到三维环境地图，包括：基于所述可移动装置在其所处环境中的位姿及所述三维测距传感器与所述二维测距传感器的相对位姿确定所述三维测距传感器在所述可移动装置所处环境中的位姿，并将该位姿与对应三维环境信息进行融合，以得到所述三维环境地图。优选的，将所述三维测距传感器在对应环境中的位姿及所述三维环境信息进行融合之后，还包括：将进行上述融合之后所得到的信息进行精确配准、闭环检测及滤波处理，得到所述三维环境地图。优选的，获取所述三维测距传感器与所述二维测距传感器的相对位姿，包括：利用位姿测量传感器实时测量所述三维测距传感器与所述二维测距传感器之间的相对位姿。优选的，得到所述三维环境地图之后，还包括：将所述三维环境地图发送至指定终端。一种环境三维建图装置，包括：二维测距传感器，用于对可移动装置所处的环境进行遍历扫描，得到所述可移动装置在其所处环境中的位姿；三维测距传感器，用于采集所述可移动装置所处环境的三维环境信息；信息处理模块，用于获取所述可移动装置在其所处环境中的位姿及所述三维环境信息，并基于所述三维测距传感器与所述二维测距传感器的相对位姿、所述可移动装置在其所处环境中的位姿及所述三维环境信息得到三维环境地图。优选的，所述信息处理模块包括：信息处理单元，用于基于所述可移动装置在其所处环境中的位姿及所述三维测距传感器与所述二维测距传感器的相对位姿确定所述三维测距传感器在所述可移动装置所处环境中的位姿，并将该位姿与对应三维环境信息进行融合，以得到所述三维环境地图。优选的，所述信息处理单元还包括：信息处理子单元，用于将进行上述融合之后所得到的信息进行精确配准、闭环检测及滤波处理，得到所述三维环境地图。优选的，还包括：位姿传感器，用于实时测量所述三维测距传感器与所述二维测距传感器之间的相对位姿，供所述信息处理模块获取。优选的，还包括：推送模块，用于将所述三维环境地图发送至指定终端。本专利技术提供的一种环境三维建图方法及装置，其中该方法包括：利用二维测距传感器对可移动装置所处的环境进行遍历扫描，得到所述可移动装置在其所处环境中的位姿；利用三维测距传感器采集所述可移动装置所处环境的三维环境信息；基于所述三维测距传感器与所述二维测距传感器的相对位姿、所述可移动装置在其所处环境中的位姿及所述三维环境信息得到三维环境地图。可见，本申请中利用二维测距传感器实现可移动装置的定位，将该定位信息作为三维初始位姿信息，以基于该三维初始位姿信息及三维环境信息获取到对应的三维环境地图，无需像现有技术中提供的技术方案进行三维特征提取及特征匹配后最终得到三维环境地图，从而大大减少了运算量，提高了建图实时性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种环境三维建图方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种环境三维建图装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种环境三维建图装置的具体实现方式的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，其示出了本专利技术实施例提供的一种环境三维建图方法的流程图，可以包括以下步骤：S11：利用二维测距传感器对可移动装置所处的环境进行遍历扫描，得到可移动装置在其所处环境中的位姿。本实施例中将可移动装置的位姿等价于二维测距传感器的位姿，而利用二维测距传感器获取其在所处环境中的位姿可以利用SLAM技术实现，具体来说，SLAM技术解决的问题即为可移动装置在未知环境中从一个未知位置开始移动，在移动过程中根据位置估计和地图进行自身定位，同时在自身定位的基础上建造增量式地图，实现可移动装置的自主定位和导航。当然也可以根据实际需要选取其他技术，均在本专利技术的保护范围之内。另外，此处二维测距传感器包括但不限于激光雷达、声呐等。S12：利用三维测距传感器采集可移动装置所处环境的三维环境信息。三维测距传感器可以包括但不限于三维激光雷达、RGBD摄像机、多目(包含双目)视觉摄像机等，用于实现对移动装置所处环境的三维数据的采集，即三维环境信息的采集。S13：基于三维测距传感器与二维测距传感器的相对位姿、可移动装置在其所处环境中的位姿及三维环境信息得到三维环境地图。将三维测距传感器与二维测距传感器的相对位姿、可移动装置在其所处环境中的位姿及三维环境信息进行融合，可以得到对应的三维环境地图，实现环境三维建图。本专利技术实施例公开的上述技术方案中，首先利用二维测距传感器获取可移动装置在所处环境中的位姿，并利用三维测距传感器获取可移动装置所处环境的三维环境信息，进而基于三维测距传感器与二维测距传感器的相对位姿、可移动装置在其所处环境中的位姿及三维环境信息得到三维环境地图。可见，本申请中利用二维测距传感器实现可移动装置的定位，将该定位信息作为三维初始位姿信息，以基于该三维初始位姿信息及三维环境信息获取到对应的三维环境地图，无需像现有技术中提供的技术方案进行三维特征提取及特征匹配后最终得到三维环境地图，从而大大减少了运算量，提高了建图实时性。本专利技术实施例提供的一种环境三维建图方法，基于三维测距传感器与二维测距传感器的相对位姿、可移动装置在其所处环境中的位姿及三维环境信息得到三维环境地图，可以包括：基于可移动装置在其所处环境中的位姿及三维测距传感器与二维测距传感器的相对位姿确定三维测距传感器在可移动装置所处环境中的位姿，并将该位姿与对应三维环境信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环境三维建图方法，其特征在于，包括：利用二维测距传感器对可移动装置所处的环境进行遍历扫描，得到所述可移动装置在其所处环境中的位姿；利用三维测距传感器采集所述可移动装置所处环境的三维环境信息；基于所述三维测距传感器与所述二维测距传感器的相对位姿、所述可移动装置在其所处环境中的位姿及所述三维环境信息得到三维环境地图。

【技术特征摘要】
1.一种环境三维建图方法，其特征在于，包括：利用二维测距传感器对可移动装置所处的环境进行遍历扫描，得到所述可移动装置在其所处环境中的位姿；利用三维测距传感器采集所述可移动装置所处环境的三维环境信息；基于所述三维测距传感器与所述二维测距传感器的相对位姿、所述可移动装置在其所处环境中的位姿及所述三维环境信息得到三维环境地图。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述三维测距传感器与所述二维测距传感器的相对位姿、所述可移动装置在其所处环境中的位姿及所述三维环境信息得到三维环境地图，包括：基于所述可移动装置在其所处环境中的位姿及所述三维测距传感器与所述二维测距传感器的相对位姿确定所述三维测距传感器在所述可移动装置所处环境中的位姿，并将该位姿与对应三维环境信息进行融合，以得到所述三维环境地图。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述三维测距传感器在对应环境中的位姿及所述三维环境信息进行融合之后，还包括：将进行上述融合之后所得到的信息进行精确配准、闭环检测及滤波处理，得到所述三维环境地图。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，获取所述三维测距传感器与所述二维测距传感器的相对位姿，包括：利用位姿测量传感器实时测量所述三维测距传感器与所述二维测距传感器之间的相对位姿。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，得到所述三维环境地图之后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐成，
申请(专利权)人：深圳乐行天下科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44