基于地图轮廓的区域分界线搜索方法与流程

本发明涉及地图区域划分的，尤其涉及基于地图轮廓的区域分界线搜索方法。

背景技术：

1、用户可以为清洁机器人指定清洁分区，控制清洁机器人移动至指定清洁分区进行清洁。当用户为清洁机器人指定多个清洁分区时，会区分出走廊和房间区域；机器人通常在连接走廊和房间区域的通道区域处，选择间距最小的两个边界点的连线所在位置作为门框位置，以分割出走廊和房间区域。

2、但是由于经常受到家具杂物以及门开关状态的影响，间距最小的两个边界点的连线没有与门框所在位置重合，而且一般是呈水平和竖直分布，则形成的分界线不能适应各种户型方位中的门框位置或区域入口位置，需要进一步优化调整现有技术中设置出的分界线。

技术实现思路

1、为了解决房间与长廊之间的分界线规划的准确性问题，本发明公开基于地图轮廓的区域分界线搜索方法，具体的技术方案如下：

2、基于地图轮廓的区域分界线搜索方法，所述区域分界线搜索方法包括：在机器人通过测距传感器获得室内环境的轮廓点后，机器人按照目标搜索方向遍历目标扫描线；其中，机器人将每条目标扫描线配置为由两个轮廓点连成的线段，并将每条目标扫描线都配置为与目标搜索方向垂直设置；在所述目标扫描线中，所述目标扫描线的两个端点之间是属于可通行区域；在按照目标搜索方向遍历目标扫描线的过程中，逐条检测目标扫描线的端点；若在其中一条目标扫描线中检测到第一突变位置点且在对应一条目标扫描线中检测到第二突变位置点，则连接第一突变位置点和第二突变位置点，获得区域分界线，其中，第一突变位置点不同于第二突变位置点，第一突变位置点和第二突变位置点都属于目标扫描线的端点。

3、进一步地，在其中一条目标扫描线中检测到第一突变位置点的方法包括：每当按照所述目标搜索方向遍历到目标扫描线，则计算该目标扫描线的第一端点与第一预设边界的距离，并将该距离标记为该目标扫描线的第一端点的参考距离，并将该目标扫描线的第一端点的参考距离与预设轮廓线长度的比值标记为该目标扫描线的第一端点的参考比值；然后将上一次遍历到的目标扫描线的第一端点的参考比值减去当前遍历到的目标扫描线的第一端点的参考比值，获得参考比值的差值，再将参考比值的差值配置为相邻两条目标扫描线的第一端点的参考比值的变化值；若检测到相邻两条目标扫描线的第一端点的参考比值的变化值是处于第一参考阈值范围，则将当前遍历到的目标扫描线的第一端点设置为第一突变位置点；或者，按照所述目标搜索方向遍历完所有的目标扫描线的第一端点后，在第一端点的参考比值的变化值最大的相邻两条目标扫描线中，将长度相对小的目标扫描线的第一端点设置为第一突变位置点。

4、进一步地，在其中一条目标扫描线中检测到第一突变位置点的方法包括：每当按照所述目标搜索方向遍历到目标扫描线，则计算该目标扫描线的第一端点与第一预设边界的距离，并将该距离标记为该目标扫描线的第一端点的参考距离，将该目标扫描线的第一端点的参考距离与预设轮廓线长度的比值标记为该目标扫描线的第一端点的参考比值；若当前遍历到的目标扫描线的第一端点的参考比值是处于第二参考阈值范围，则将当前遍历到的目标扫描线的第一端点设置为第一突变位置点；或者，按照所述目标搜索方向遍历完所有的目标扫描线的第一端点后，将参考比值最大的第一端点设置为第一突变位置点。

5、进一步地，在对应一条目标扫描线中检测到第二突变位置点的方法包括：每当按照所述目标搜索方向遍历到目标扫描线，则计算该目标扫描线的第二端点与第二预设边界的距离，并将该距离标记为该目标扫描线的第二端点的参考距离，将该目标扫描线的第二端点的参考距离与预设轮廓线长度的比值标记为该目标扫描线的第二端点的参考比值；然后将上一次遍历到的目标扫描线的第二端点的参考比值减去当前遍历到的目标扫描线的第二端点的参考比值，获得参考比值的差值，并将参考比值的差值配置为相邻两条目标扫描线的第二端点的参考比值的变化值；若检测到相邻两条目标扫描线的第二端点的参考比值的变化值是处于第一参考阈值范围，则将当前遍历到的目标扫描线的第二端点设置为第二突变位置点；或者，按照所述目标搜索方向遍历完所有的目标扫描线的第二端点后，在第二端点的参考比值的变化值最大的相邻两条目标扫描线中，将长度相对小的目标扫描线的第二端点设置为第二突变位置点。

6、进一步地，在对应一条目标扫描线中检测到第二突变位置点的方法包括：每当按照所述目标搜索方向遍历到目标扫描线，则计算该目标扫描线的第二端点与第二预设边界的距离，并将该距离标记为该目标扫描线的第二端点的参考距离，将该目标扫描线的第二端点的参考距离与预设轮廓线长度的比值标记为该目标扫描线的第二端点的参考比值；若当前遍历到的目标扫描线的第二端点的参考比值是处于第二参考阈值范围，则将当前遍历到的目标扫描线的第二端点设置为第二突变位置点；或者，按照所述目标搜索方向遍历完所有的目标扫描线的第二端点后，将参考比值最小的第二端点设置为第二突变位置点。

7、进一步地，机器人按照所述目标搜索方向遍历目标扫描线的过程中，计算出的目标扫描线的每个端点的参考比值是变大；所述目标搜索方向是被配置为从长廊区域内的一个搜索起点指向待遍历的工作分区内对应的位置；预设轮廓线长度是长廊区域内的最长轮廓线的长度、或待遍历的工作分区内的指定的轮廓线长度；长廊区域内的可通行区域在所述目标搜索方向的垂直方向上的长度大于待遍历的工作分区内的可通行区域在所述目标搜索方向的垂直方向上的长度；待遍历的工作分区相对于长廊区域的方位关系是预先获得；其中，所述目标扫描线的两个端点分别是可通行区域的两侧轮廓线上的轮廓点。

8、进一步地，所述第一突变位置点和所述第二突变位置点分别是同一条目标扫描线的两个端点；或者所述第一突变位置点和所述第二突变位置点的连线与目标扫描线相交，其中，所述其中一条目标扫描线与所述对应一条目标扫描线是不同的目标扫描线。

9、进一步地，长廊区域和工作分区都被标记在同一平面地图区域内的状态下，存在以下情况：若所述目标搜索方向是竖直朝向时，所述第一预设边界是配置为长廊区域的左侧的轮廓线，所述第二预设边界是配置为长廊区域的右侧的轮廓线，所述目标扫描线的第一端点是所述目标扫描线的左端点，所述目标扫描线的第二端点是所述目标扫描线的右端点；若所述目标搜索方向是水平朝向时，所述第一预设边界是配置为长廊区域的上侧的轮廓线，所述第二预设边界是配置为长廊区域的下侧的轮廓线，所述目标扫描线的第一端点是所述目标扫描线的上端点，所述目标扫描线的第二端点是所述目标扫描线的下端点。

10、进一步地，所述目标扫描线的遍历方式包括：每当按照所述目标搜索方向遍历到预设扫描线时，判断当前遍历到的预设扫描线是否被不可通行区域分割为至少两条线段，是则将偏离对应方位处的待遍历的房间区域最近的线段标记为目标扫描线，否则将该预设扫描线标记为目标扫描线；然后从当前标记的目标扫描线开始，按照所述目标搜索方向，在当前标记的目标扫描线的所述目标搜索方向上的可通行区域内继续遍历所述预设扫描线，以标记出新的目标扫描线，其中，当前标记的目标扫描线的所述目标搜索方向上的可通行区域的覆盖范围是小于或等于所述当前遍历到的一条预设扫描线的所述目标搜索方向上的可通行区域的覆盖范围。

11、进一步地，所述目标搜索方向是配置为地图的纵坐标轴正方向或地图的纵坐标轴负方向时，在室内环境内设置出平行于横坐标轴的预设扫描线，其中，每条预设扫描线是在处于同一纵坐标的前提下，横坐标的差值的绝对值最大的两个轮廓点连成的线段；以使得每条目标扫描线都是分布为平行于地图的横坐标轴，则每次遍历的目标扫描线上的各个点的纵坐标相同；或者，所述目标搜索方向是配置为地图的横坐标轴正方向或地图的横坐标轴负方向时，在室内环境内设置出平行于纵坐标轴的预设扫描线，其中，每条预设扫描线是在处于同一横坐标的前提下，纵坐标的差值的绝对值最大的两个轮廓点连成的线段；以使得每条目标扫描线都是分布为平行于地图的纵坐标轴，则每次遍历的目标扫描线上的各个点的横坐标相同。

12、进一步地，当前遍历到的预设扫描线被不可通行区域分割为至少两条线段时，若检测到存在至少一条线段相对于一个方位处的待遍历的工作分区的轮廓线或中心位置的距离最近，则将当前检测到的线段标记为所述目标扫描线，并形成偏离对应方位处的待遍历的工作分区最近的线段。

13、进一步地，从预设扫描线的一个端点开始，按照所述预设扫描线向该预设扫描线的另一个端点遍历，除了预设扫描线的两个端点之外，当检测到存在障碍物点时，确定所述预设扫描线被不可通行区域分割，且分割出的其中两条线段分别位于障碍物点的两侧，然后将距离其中一个方位处的待遍历的工作分区距离最近的线段设置为目标扫描线，并将目标扫描线在扫描方向的相反方向上的端点设置为目标扫描线的扫描起点，其中，扫描方向是所述预设扫描线的一个端点向该预设扫描线的另一个端点的延伸方向；从预设扫描线的一个端点开始，按照所述预设扫描线向该预设扫描线的另一个端点遍历的过程中，除了预设扫描线的两个端点之外，若没有检测到障碍物点，则将所述预设扫描线设置为目标扫描线，并将所述预设扫描线中最先被遍历的端点设置为目标扫描线的扫描起点；其中，不可通行区域是由障碍物点组成，轮廓点是属于障碍物点。

14、进一步地，当室内环境的轮廓点、工作分区以及长廊区域都标记到栅格地图内时，每条预设扫描线在室内环境内的限定地图区域内占据一行栅格，相邻两条预设扫描线是配置为连续排布在地图区域内或按照预设间隔排布在地图区域内；在按照所述目标搜索方向遍历目标扫描线的过程中，当前遍历到的目标扫描线是位于当前遍历的一行，上一次遍历到的目标扫描线是位于上一次遍历的一行；或当前遍历到的目标扫描线是位于当前遍历的一列，上一次遍历到的目标扫描线是位于上一次遍历的一列。

15、本发明的技术效果在于，基于预先获知相对位置关系的长廊区域和房间区域，机器人朝着既定的搜索方向搜索相对的两侧轮廓线上的突变位置点以连接出长廊区域和房间区域之间的分界线，能够准确地确定房间区域与长廊区域之间的边界位置，更精确灵活地找到分界线，实现对机器人在室内环境内划分的各个工作分区（对应为房间区域）和最大连通区域（对应为长廊区域）之间的各种角度方向的分界线，包括斜边界、水平设置的边界和竖直设置的边界。也减少各个区域内的杂物的干扰、长廊区域和房间区域之间的门框位置附近的活动门的影响。

16、其中，工作分区（房间区域）内的可通行区域是小于最大连通区域（长廊区域），使得最大连通区域作为搜索起点，并将既定的搜索方向配置为由长廊区域指向其中一个待遍历的房间区域，减少房间区域内的家具和杂物等干扰；作为由两个轮廓点连成的目标扫描线选择与目标搜索方向垂直设置以匹配上地图的坐标系的坐标轴方向，并贯穿可通行区域，让目标扫描线上扫描覆盖过的位置点具有通行意义，则按照目标搜索方向逐条地遍历目标扫描线或连续遍历多条目标扫描线，有利于获取可通行区域宽度突变的位置区域、以及左右两侧的边界线上的位置突变的轮廓点（位置相向靠近的两个轮廓点）。

17、特别地，每当在当前遍历的目标扫描线上确定出一个第一突变位置点，则确定该第一突变位置点相对于上一次遍历（上一行）的目标扫描线的第一端点所在的轮廓线出现较大的位置偏离，偏离程度大于在先遍历的任意相邻位置处的两条目标扫描线的第一端点的偏离程度；为了获取相互靠拢的两个突变点，则设置目标扫描线的一端点与对应一侧的边界线（轮廓线）的距离都在变大，以从左右侧轮廓点当中分别搜索出距离突然变小的两个突变位置点；同理地，每当在当前遍历的目标扫描线上确定出一个第二突变位置点，则确定该第二突变位置点相对于上一次遍历（上一行）的目标扫描线的第二端点所在的轮廓线出现较大的位置偏离，偏离程度大于在先遍历的任意相邻位置处的两条目标扫描线的第二端点的偏离程度。