[发明专利]一种自主定位和地图建立方法、装置和机器人

权利要求书

1.一种自主定位和地图建立方法，所述方法应用于机器人，其特征在于，所述方法包括：

通过双目摄像装置获取所述机器人的视觉范围内的图像；

对所述图像进行识别，识别出所述图像中各个区域的类别并根据所述类别确定移动属性，为每个区域标记所述类别和所述移动属性，所述移动属性包括移动物体、可移动物体和固定物体；

基于所述图像提取特征点，并去除属于移动物体的特征点；

基于去除特征点后的所述图像确定所述机器人对所述图像中移动属性为非移动物体的路标点的距离观测值；

获取所述机器人在地图中的位置；

将所述路标点中属于固定物体的新路标点加入所述地图，并根据所述位置和所述距离观测值获得所述新路标点的位姿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于去除特征点后的所述图像确定所述机器人对所述图像中移动属性为非移动物体的路标点的距离观测值，包括：

通过双目摄像装置分别获取视觉范围内的第一图像和第二图像；

分别对所述第一图像和所述第二图像进行图像识别，识别出图像中各个区域的类别并根据所述类别确定移动属性，为每个区域标记所述类别和所述移动属性，所述移动属性包括移动物体、可移动物体和固定物体；

基于所述第一图像和所述第二图像提取特征点，并去除属于移动物体的特征点；

基于去除特征点后的所述第一图像和所述第二图像进行特征点匹配，所述特征点匹配在类别相同的特征点之间进行，以获得图像中移动属性为非移动物体的路标点的距离观测值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述路标点中属于固定物体的新路标点加入所述地图，包括：

将所述路标点中属于固定物体的新路标点加入所述地图，并为所述新路标点标记所属类别和移动权重值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取所述机器人在地图中的位置，包括：

将第二时刻机器人观测的路标点与第一时刻地图中的路标点进行特征点匹配，确定第二时刻机器人观测的路标点在第一时刻地图中对应的路标点，所述特征点匹配在类别相同的特征点之间进行；

根据所述第二时刻所述机器人对路标点的距离观测值在所述第一时刻的地图中进行位置搜索；

结合所述地图中路标点的移动权重值，获取所述机器人在所述地图中某一位置时定位距离与观测距离的符合程度，如果所述符合程度超过预设阈值，则将该位置定位为所述机器人在地图中的位置，所述定位距离为所述地图中该位置与各路标点的距离，所述观测距离为所述机器人对各对应路标点的距离观测值。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果所述位置与历史位置重合，则根据在所述历史位置获得的路标点位姿修正所述位置、以及所述历史位置和所述位置之间获得的路标点位姿。

6.一种自主定位和地图建立装置，所述装置应用于机器人，其特征在于，所述装置包括：

观测距离获取模块，用于通过双目摄像装置获取所述机器人的视觉范围内的图像；

对所述图像进行识别，识别出所述图像中各个区域的类别并根据所述类别确定移动属性，为每个区域标记所述类别和所述移动属性，所述移动属性包括移动物体、可移动物体和固定物体；

基于所述图像提取特征点，并去除属于移动物体的特征点；

基于去除特征点后的所述图像确定所述机器人对所述图像中移动属性为非移动物体的路标点的距离观测值；

定位模块，用于获取所述机器人在地图中的位置；

建图模块，用于将所述路标点中属于固定物体的新路标点加入所述地图，并根据所述位置和所述距离观测值获得所述新路标点的位姿。