[发明专利]使用多方向相机地图构建空间

权利要求书

1.一种机器人设备，包括：

单目多方向相机装置，用于从多个角度位置捕捉图像；

至少一个移动致动器，用于使所述机器人设备在空间内移动；

导航引擎，用于控制所述机器人设备在所述空间内的移动；

占据图，所述导航引擎能够访问所述占据图以确定所述空间的能够导航部分，

其中，所述导航引擎被配置为：

指示使用所述至少一个移动致动器，所述机器人设备围绕移动平面内的点的移动；

使用所述单目多方向相机装置，在所述机器人设备的被指示的移动期间，在多个不同的角度位置处获得图像序列；

从所述图像序列中确定姿态数据，所述姿态数据表明在所指示的移动期间在多个位置处的所述单目多方向相机装置的位置和定向，使用在所述图像序列内检测到的一组特征来确定所述姿态数据；

通过评估所述姿态数据和所述图像序列的体积函数，估计深度值，每个深度值表示从所述多方向相机装置到所述空间中的物体的距离；并且

处理所述深度值，以填充针对所述空间的所述占据图。

2.根据权利要求1所述的机器人设备，包括：

图像处理器，用于解包由所述单目多方向相机装置捕捉的图像并输出全景图像以供所述导航引擎使用。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的机器人设备，其中，所述单目多方向相机装置包括视频装置，所述视频装置用于捕捉包括帧序列的视频数据。

4.根据前述权利要求中任一项所述的机器人设备，其中，所述占据图包括多维网格，其中，所述网格中的条目表明以下各项中的一项：

所述移动平面内的区域能够由所述机器人设备导航并且包括自由空间，并且

所述移动平面内的区域不能由所述机器人设备导航并且包括物体。

5.根据前述权利要求中任一项所述的机器人设备，包括：

相机校准器，用于通过处理校准图案的至少一个捕捉图像来校准所述单目多方向相机装置，

所述相机校准器被配置成通过评估所检索的校准图案图像特性和所捕捉的图像值的函数，确定相机模型参数。

6.根据前述权利要求中任一项所述的机器人设备，其中，所述单目多方向相机装置包括全向相机。

7.根据权利要求6所述的机器人设备，其中，所述全向相机包括全景环形透镜。

8.根据前述权利要求中任一项所述的机器人设备，其中，所述单目多方向相机装置包括深度传感器和图像传感器，并且所述单目多方向相机装置被设置为捕捉深度和图像数据。

9.根据前述权利要求中任一项所述的机器人设备，包括：

清洁元件，

其中，所述导航引擎被配置为：

处理物体占据图，以确定针对所述空间的空置区域的清洁模式，并且

根据所述清洁模式，指示启动所述清洁元件。

10.根据权利要求9所述的机器人设备，其中，所述清洁元件包括真空装置。

11.一种用于确定能够由机器人设备导航的空间的物体占据的方法，包括：

从耦接至所述机器人设备的单目多方向相机装置获得图像数据，所述单目多方向相机装置被设置成从多个角度位置捕捉图像数据，所述图像数据包括在所述机器人设备的移动平面内具有视差的图像序列；

确定与所述图像数据对应的姿态数据，所述姿态数据表明所述单目多方向相机装置的位置和取向，使用在所述图像数据内检测到的一组特征来确定所述姿态数据；

通过评估所述姿态数据和所述图像数据的体积函数来估计深度值，每个深度值表示从所述单目多方向相机装置到所述空间中的物体的距离；并且

处理所述深度值，以填充针对所述空间的物体占据图，

所述物体占据图能够由所述机器人设备用于导航所述空间。