栅格地图的生成方法和服务器与流程

本技术涉及导航，具体涉及一种栅格地图的生成方法和服务器。

背景技术：

1、在导航领域，例如室内机器人导航、道路车辆导航等领域，都需要依赖于导航地图，一个精度较高的导航地图在导航过程中至关重要。

2、目前常用的导航地图主要包括拓扑地图、栅格地图等，在生成导航地图的过程中，当前的技术多数都需要人工参与绘制和编辑，虽然可以生成精度较高的导航地图，但是需要耗费较大的人力，特别是在导航范围较广的场景中，人工参与绘制和编辑的时间成本和人力成本都会大幅上升。

技术实现思路

1、本技术提供了一种栅格地图的生成方法和服务器，可以减少栅格地图生成过程中的时间成本和人力成本。

2、第一方面，本技术提供一种栅格地图的生成方法，该方法由服务器执行，包括：获取所采集的目标地理区域对应的点云数据；根据点云数据生成目标地理区域对应的瓦片地图；将瓦片地图划分为多个不同区域，以及根据划分的不同区域，生成目标地理区域对应的栅格地图，其中，不同区域对应于目标地理区域中的不同位置，不同区域表征目标地理区域中对应的位置是否可通行。

3、其中，目标地理区域为实际的地理区域，如室内商场或市内道路等区域，点云数据可以是激光雷达所采集的该目标地理区域的激光点云数据，该点云数据还可以包括激光雷达的采集轨迹，激光雷达采集完成点云数据后，可以将该点云数据传输至服务器。服务器获取到采集的点云数据后，可以先将其生成瓦片地图，可以理解，服务器所生成的瓦片地图为一种灰度图，每个像素点的像素取值范围为[0，255]。

4、然后，服务器可以再将瓦片地图进行划分，划分为可通行区域和非可通行区域，其表征实际的目标地理区域中对应位置是否可通行，进而服务器再根据划分的不同区域生成栅格地图。

5、上述实现方式中，服务器可以根据采集的点云数据生成瓦片地图，再根据瓦片地图自动生成栅格地图，该过程无需人工参与，减少了时间成本和人力成本。

6、结合第一方面，在第一方面的有些实现方式中，上述根据划分的不同区域，生成目标地理区域对应的栅格地图，包括：绘制与瓦片地图的尺寸相同的初始栅格地图；根据预设的栅格的尺寸和绘制起始点，在初始栅格地图上绘制多个相同尺寸的栅格；根据不同区域与初始栅格地图上栅格的位置对应关系，确定初始栅格地图上每个栅格的状态，以生成栅格地图，该状态包括占据状态或空闲状态。

7、其中，在生成栅格地图的过程中，服务器可以先生成一个与瓦片地图相同尺寸的初始栅格地图，例如初始栅格地图的尺寸(宽×高)为a×b，然后再在该初始栅格地图内绘制小栅格，这里可以设置栅格的尺寸(宽×高)为c×d，绘制起始点为初始栅格地图的左上角顶点，依次绘制多个相同尺寸的栅格。

8、在服务器在初始栅格地图上绘制完成栅格后，便可以根据上述不同区域与栅格的位置对应关系，确定每个栅格的状态，例如是占据状态还是空闲状态。由上述描述可知，划分的不同区域划分为可通行区域和非可通行区域，那么可以理解，可通行区域对应于栅格地图上的位置应为空闲状态，非可通行区域对应于栅格地图上的位置应为占据状态。

9、上述实现方式中，服务器通过瓦片地图上划分的不同区域来确定栅格地图上的栅格是占据状态或空闲状态，无需人工进行比对，减少了时间成本和人力成本。

10、结合第一方面，在第一方面的有些实现方式中，上述根据不同区域与初始栅格地图上栅格的位置对应关系，确定初始栅格地图上每个栅格的状态，包括：计算瓦片地图中第二区域与每个第一栅格的交集面积，第一栅格为初始栅格地图上与第二区域位置对应的栅格；若交集面积大于预设阈值，则确定第一栅格的状态为空闲状态；若交集面积不大于预设阈值，则确定第一栅格的状态为占据状态；将初始栅格地图上第二栅格的状态确定为占据状态，第二栅格为所述初始栅格地图上与瓦片地图中第一区域位置对应的栅格，其中，第一区域在目标地理区域中对应的位置不可通行，第二区域在目标地理区域中对应的位置可通行。

11、其中，第二区域(即可通行区域)在瓦片地图上可能是任意分布的，因瓦片地图与栅格地图的尺寸相同，因此瓦片地图的每个像素点都对应于栅格地图上的一个像素点，则瓦片地图上的每个区域也在栅格地图上对应有栅格，服务器可以依次将每个栅格与可通行区域的交集面积都计算出来。

12、如果第二区域(即可通行区域)与一个栅格的交集面积大于预设阈值，即说明该栅格对应的区域可以通行，则服务器可以确定该栅格的状态为空闲状态；如果第二区域与一个栅格的交集面积不大于预设阈值，即说明该栅格对应的区域不可通行，则服务器可以确定该栅格的状态为占据状态。可以理解，对于与可通行区域没有交集的栅格来说，即是与非可通行区域(即第一区域)对应的栅格，其都应为占据状态。在服务器确定了每个栅格的状态后，也即生成了对应的栅格地图。

13、上述实现方式中，服务器通过将瓦片地图划分为不同区域来确定可通行区域的范围，然后基于可通行区域生成栅格地图，在保证精度的前提下更高效的实现了栅格地图的生成。

14、结合第一方面，在第一方面的有些实现方式中，上述根据预设的栅格的尺寸和绘制起始点，在所述初始栅格地图上绘制多个相同尺寸的栅格，包括：根据绘制起始点和栅格的尺寸，依次确定每个栅格的顶点坐标；根据每个栅格的顶点坐标，绘制多个相同尺寸的栅格。

15、在绘制初始栅格地图中栅格的过程中，服务器可以先根据第一个栅格的绘制起始点和栅格的尺寸，确定第一个栅格的顶点坐标(例如右下角的顶点坐标)，并根据绘制起始点和顶点坐标绘制第一个栅格。然后服务器将绘制起始点平移至第二个栅格的起始点，开始绘制第二个栅格，以此类推，直至绘制完所有栅格。由此保证了所绘制的栅格地图的精度。

16、结合第一方面，在第一方面的有些实现方式中，上述将瓦片地图划分为多个不同区域，包括：根据瓦片地图中像素点的像素值，将瓦片地图划分为多个不同区域。

17、其中，因瓦片地图为一种灰度图，其中像素点的像素值各不相同，那么服务器可以根据像素点的像素值将瓦片地图划分为多个不同区域。

18、在一个可实现的方式中，上述瓦片地图中像素点的像素值为灰度值，上述根据瓦片地图中像素点的像素值，将瓦片地图划分为多个不同区域，包括：根据瓦片地图中像素点的像素值和预设的灰度范围，将瓦片地图划分为多个不同区域。

19、也即，服务器可以设置不同的灰度范围，根据该灰度范围和像素点的像素值对瓦片地图进行划分。可以理解，不同的灰度范围可以是将[0，255]总范围进行划分，划分为多个子范围，所划分的灰度范围的个数可以为2个、3个或者4个等。

20、在一个实现方式中，上述根据瓦片地图中像素点的像素值和预设的灰度范围，将瓦片地图划分为多个不同区域，包括：将像素值不在灰度范围内的像素点划分为第一区域，以及将像素值在灰度范围内的像素点划分为第二区域。

21、示例性地，灰度范围可以为(n2，n3]，例如可以是(100，150]。服务器可以将瓦片地图中像素值位于(n2，n3]范围的像素点划分为第二区域，即可通行区域；将像素值不位于(n2，n3]范围的像素点划分为第一区域，即非可通行区域。通过将瓦片地图的可通行区域和非可通行区域进行划分，以后续确定栅格地图中栅格的状态。

22、结合第一方面，在第一方面的有些实现方式中，在将瓦片地图划分为多个不同区域之后，上述方法还包括：将第一区域内像素点的像素值设置为第一值，将第二区域内像素点的像素值设置为第二值。

23、其中，为更好的区分出瓦片地图中的可通行区域和非可通行区域，服务器还可以将可通行区域中的像素值和非可通行区域中的像素值分别设置为不同值，以减少区域划分误差，提高后续生成栅格地图的精度。

24、进一步地，服务器还可以在将瓦片地图划分为多个不同区域之后，采用分水岭算法确定每个区域的边界线，以更准确的划分区域。

25、结合第一方面，在第一方面的有些实现方式中，上述方法还包括：在接收到客户端发送的导航请求的情况下，根据导航请求中携带的起始位置和目的位置，确定目标行驶路线，以及将目标行驶路线的数据发送至客户端。

26、在实际场景中，服务器在生成栅格地图之后，便可以将栅格地图的数据发送至客户端。用户在使用客户端的过程中，如果输入起始位置和目的位置，客户端便可以将携带起始位置和目的位置的导航请求发送至服务器，服务器对栅格地图进行查找，可以得到从起始位置到目的位置的目标行驶路线，进而再发送至客户端，以对用户进行导航。

27、在一些实现方式中，上述根据导航请求中携带的起始位置和目的位置，确定目标行驶路线，包括：采用曼哈顿距离算法或者欧式距离算法，根据起始位置和目的位置确定目标行驶路线。考虑到通行代价问题时，可以优选曼哈顿距离算法。

28、第二方面，本技术提供一种装置，该装置包含在服务器中，该装置具有实现上述第一方面及上述第一方面的可能实现方式中服务器行为的功能。功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块或单元。例如，接收模块或单元、处理模块或单元等。

29、第三方面，本技术提供一种服务器，服务器包括：处理器、存储器和接口；处理器、存储器和接口相互配合，使得服务器执行第一方面的技术方案中任意一种方法。

30、第四方面，本技术提供一种导航系统，包括服务器和客户端，服务器执行第一方面的技术方案中任意一种方法，客户端用于向服务器发送导航请求，以及接收服务器发送的目标行驶路线的数据。

31、第五方面，本技术提供一种芯片，包括处理器。处理器用于读取并执行存储器中存储的计算机程序，以执行第一方面及其任意可能的实现方式中的方法。

32、可选地，芯片还包括存储器，存储器与处理器通过电路或电线连接。

33、进一步可选地，芯片还包括通信接口。

34、第六方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储了计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，使得该处理器执行第一方面的技术方案中任意一种方法。

35、第七方面，本技术提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括：计算机程序代码，当计算机程序代码在服务器上运行时，使得该服务器执行第一方面的技术方案中任意一种方法。