机器人导航地图去噪声方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本发明涉及移动机器人领域，特别涉及一种机器人导航地图去噪声的方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.在自主移动机器人中，常用方法是先使用同时定位与建图(simultaneous localization and mapping，slam)技术建立环境地图，机器人在建立好的slam导航地图上，规划当前位置到目标点的移动路线。建立好的slam导航地图通常由两种元素组成，“可通行”部分和“不可通行”部分。
3.在slam建图过程中，需要用机器人装载的传感器收集环境信息，建立环境地图。然而，传感器噪声可能会影响建立的环境地图质量，进而影响规划路径的质量。
4.一般来说，slam导航地图去噪声通常需要人工操作，由人工操作来决定哪些部分是噪声，哪些部分是环境特征。
5.现存的自动去噪声方法有连通域分析(connected component label，ccl)方法，即：把地图中按联通关系分成多类，每类之间有连接关系，并且任意两个类之间没有联通关系；去除其中元素较少的类。这种方法虽然能去除零散的噪声，但由于无法分辨某个中等尺寸的联通块是属于噪声还是环境特征，通常会造成过度去除。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明实施例提供的一种机器人导航地图去噪声的方法、装置、电子设备及存储介质，可以利用建立slam导航地图时的机器人路径自动去除slam导航地图噪声，无须人工介入，不会过度去除环境特征。
7.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
8.根据本发明实施例的一个方面，提供的一种机器人导航地图去噪声的方法，所述方法包括：
9.记录机器人在建立slam导航地图时的路径为参考路径；
10.在建立好的slam导航地图上，将所述参考路径附近的地图设置为可通行状态。
11.在一个可能的设计中，所述在建立好的slam导航地图上，将所述参考路径附近的地图设置为可通行状态；包括：
12.在建立好的slam导航地图上，设置预设半径；
13.在参考路径包含的一系列位置的集合中，将每个位置的距离小于预设半径的地图元素设置为可通行状态。
14.在一个可能的设计中，所述预设半径通过以下方式设置：确定机器人在地面上的投影形状，找出能够完全包围所述投影形状的最小圆，最小圆的半径为所述预设半径。
15.根据本发明实施例的另一个方面，提供一种机器人导航地图去噪声的装置，所述装置包括：记录模块、设置模块；其中：
16.所述记录模块，用于记录机器人在建立slam导航地图时的路径为参考路径；
17.所述设置模块，用于在建立好的slam导航地图上，将所述参考路径附近的地图设置为可通行状态。
18.在一个可能的设计中，所述设置模块，具体用于：
19.在建立好的slam导航地图上，设置预设半径；
20.在参考路径包含的一系列位置的集合中，将每个位置的距离小于预设半径的地图元素设置为可通行状态。
21.在一个可能的设计中，所述预设半径通过以下方式设置：确定机器人在地面上的投影形状，找出能够完全包围所述投影形状的最小圆，最小圆的半径为所述预设半径。
22.根据本发明实施例的另一个方面，提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现本发明实施例提供的所述的一种机器人导航地图去噪声的方法的步骤。
23.根据本发明实施例的另一个方面，提供一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有一种机器人导航地图去噪声的方法程序，所述一种机器人导航地图去噪声的方法的程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的所述的一种机器人导航地图去噪声的方法的步骤。
24.与相关技术相比，本发明实施例提供的一种机器人导航地图去噪声的方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法包括：记录机器人在建立slam导航地图时的路径为参考路径；在建立好的slam导航地图上，将所述参考路径附近的地图设置为可通行状态。通过本发明实施例，通过记录机器人建立slam导航地图时的路径为参考路径，在建立好的slam导航地图上，将所述参考路径附近的地图设置为可通行状态，从而可以利用建立slam导航地图时的机器人路径自动去除slam导航地图噪声，无须人工介入，不会过度去除环境特征。
附图说明
25.图1为本发明实施例提供的一种机器人导航地图去噪声的方法的流程示意图。
26.图2为本发明实施例提供的使用激光雷达建立slam导航地图的示意图。
27.图3为本发明实施例提供的使用激光雷达建立slam导航地图中，虚线为建立slam导航地图时机器人的行走路径，实线为slam导航地图上的噪声的示意图。
28.图4为使用本发明实施例提供的一种机器人导航地图去噪声的方法的结果示意图。
29.图5为本发明实施例提供的一种机器人导航地图去噪声的装置的结构示意图。
30.图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
31.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
32.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅以解释本发明，并不用于限定本发明。
33.在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为
了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
34.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
35.在一个实施例中，如图1所示，本发明提供一种机器人导航地图去噪声的方法，所述方法包括：
36.s1、记录机器人在建立slam导航地图时的路径为参考路径。
37.s2、在建立好的slam导航地图上，将所述参考路径附近的地图设置为可通行状态。
38.在本实施例中，通过记录机器人建立slam导航地图时的路径为参考路径，在建立好的slam导航地图上，将所述参考路径附近的地图设置为可通行状态，从而可以利用建立slam导航地图时的机器人路径自动去除slam导航地图噪声，无须人工介入，不会过度去除环境特征。
39.在一个实施例中，所述步骤s1中，所述记录机器人在建立slam导航地图时的路径为参考路径，其中，所述参考路径p是一系列位置pi的集合，在二维地图下pi∈r2，三维地图下pi∈r3。
40.如图2和图3所示，图2为本发明实施例提供的使用激光雷达建立slam导航地图的示意图。图3为本发明实施例提供的使用激光雷达建立slam导航地图中，虚线为建立slam导航地图时机器人的行走路径，实线为slam导航地图上的噪声。
41.在一个实施例中，所述步骤s2中，所述在建立好的slam导航地图上，将所述参考路径附近的地图设置为可通行状态；包括：
42.s21、在建立好的slam导航地图上，设置预设半径r为去噪声尺寸。
43.所述预设半径r是根据机器人外型设置。机器人在地面运行时，生成二维的slam导航地图，所述预设半径r通过以下方式设置：确定机器人在地面上的投影形状a，找出能够完全包围所述投影形状a的最小圆c，最小圆c的半径为所述预设半径r，所述预设半径r为去噪声尺寸。
44.s22、在参考路径p包含的一系列位置pi的集合中，将每个位置pi的距离小于所述预设半径r的地图元素设置为可通行状态。
45.如图4所示，为使用本发明实施例提供的一种机器人导航地图去噪声的方法的结果示意图。在图4中，使用本发明实施例提供的一一种机器人导航地图去噪声的方法后，在slam导航地图上的噪声已经被自动去除。
46.在本实施例中，通过在建立好的slam导航地图上，设置预设半径r为去噪声尺寸，在参考路径p的一系列位置pi集合中，将每个位置pi的距离小于所述预设半径r的地图元素设置为可通行状态，从而可以利用建立slam导航地图时的机器人路径自动去除slam导航地图噪声，无须人工介入，不会过度去除环境特征。
47.在一个实施例中，如图5所示，本发明提供一种机器人导航地图去噪声的装置，所述装置包括：记录模块10、设置模块20；其中：
48.所述记录模块10，用于记录机器人在建立slam导航地图时的路径为参考路径。
49.所述设置模块20，用于在建立好的slam导航地图上，将所述参考路径附近的地图设置为可通行状态。
50.在本实施例中，通过记录机器人建立slam导航地图时的路径为参考路径，在建立好的slam导航地图上，将所述参考路径附近的地图置为可通行状态，从而可以利用建立slam导航地图时的机器人路径自动去除slam导航地图噪声，无须人工介入，不会过度去除环境特征。
51.在一个实施例中，所述参考路径p是一系列位置pi的集合，在二维地图下pi∈r2，三维地图下pi∈r3。
52.如图2和图3所示，图2为本发明实施例提供的使用激光雷达建立slam导航地图的示意图。图3为本发明实施例提供的使用激光雷达建立slam导航地图中，虚线为建立slam导航地图时机器人的行走路径，实线为slam导航地图上的噪声。
53.在一个实施例中，所述设置模块20，具体用于：
54.s21、在建立好的slam导航地图上，设置预设半径r为去噪声尺寸。
55.所述预设半径r是根据机器人外型设置。机器人在地面运行时，生成二维的slam导航地图，所述预设半径r通过以下方式设置：确定机器人在地面上的投影形状a，找出能够完全包围所述投影形状a的最小圆c，最小圆c的半径为所述预设半径r，所述预设半径r为去噪声尺寸。
56.s22、在参考路径p包含的一系列位置pi的集合中，将每个位置pi的距离小于所述预设半径r的地图元素设置为可通行状态。
57.如图4所示，为使用本发明实施例提供的一种机器人导航地图去噪声的方法的结果示意图。在图4中，使用本发明实施例提供的一种机器人导航地图去噪声的方法后，在slam导航地图上的噪声已经被自动去除。
58.在本实施例中，通过在建立好的slam导航地图上，设置预设半径r为去噪声尺寸，在参考路径p的一系列位置pi集合中，将每个位置pi的距离小于所述预设半径r的地图元素设置为可通行状态，从而可以利用建立slam导航地图时的机器人路径自动去除slam导航地图噪声，无须人工介入，不会过度去除环境特征。
59.需要说明的是，上述装置实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在所述装置实施例中均对应适用，这里不再赘述。
60.此外，本发明实施例还提供一种电子设备，如图6所示，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的一个或者多个计算机程序，所述一个或者多个计算机程序被所述处理器执行时以实现本发明实施例提供的一种机器人导航地图去噪声的方法的以下步骤：
61.s1、记录机器人在建立slam导航地图时的路径为参考路径。
62.s2、在建立好的slam导航地图上，将所述参考路径附近的地图设置为可通行状态。
63.上述本发明实施例揭示的方法可以应用于所述处理器901中，或者由所述处理器901实现。所述处理器901可能是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过所述处理器901中的硬件的集成逻辑电路或软件形式的指令完成。所述处理器901可以是通用处理器、dsp、或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。所述处理器901可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明
实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器902，所述处理器901读取存储器902中的信息，结合其硬件完成前述方法的步骤。
64.可以理解，本发明实施例的存储器902可以是易失性存储器或者非易失性存储器，也可以包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(rom，read-only memory)、可编程只读存储器(prom，programmable read-only memory)、可擦除可编程只读存储器(eprom，erasable read-only memory)、电可擦除只读存储器(eeprom，electrically erasable programmable read-only memory)、磁性随机存取存储器(fram，ferromagnetic random access memory)、闪存(flash memory)或其他存储器技术、光盘只读存储器(cd-rom，compact disk read-only memory)、数字多功能盘(dvd，digital video disk)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置；易失性存储器可以是随机存取存储器(ram，random access memory)，通过示例性但不是限制性说明，许多形式的ram可用，例如静态随机存取存储器(sram，static random access memory)、静态随机存取存储器(ssram，synchronous static random access memory)、动态随机存取存储器(dram，dynamic random access memory)、同步动态随机存取存储器(sdram，synchronous dynamic random access memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(ddrsdram，double data rate synchronous dynamic random access memory)、增强型同步动态随机存取存储器(esdram，enhanced synchronous dynamic random access memory)、同步连接动态随机存取存储器(sldram，synclink dynamic random access memory)、直接内存总线随机存取存储器(drram，direct rambus random access memory)。本发明实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
65.需要说明的是，上述电子设备实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在电子设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。
66.另外，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有一种机器人导航地图去噪声的方法程序，所述一种机器人导航地图去噪声的方法被处理器执行时以实现本发明实施例提供的一种机器人导航地图去噪声的方法的以下步骤：
67.s1、记录机器人在建立slam导航地图时的路径为参考路径。
68.s2、在建立好的slam导航地图上，将所述参考路径附近的地图设置为可通行状态。
69.需要说明的是，上述计算机可读存储介质上的一种机器人导航地图去噪声的方法实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在上述计算机可读存储介质的实施例中均对应适用，这里不再赘述。
70.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
71.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
72.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
73.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。