[发明专利]基于特定目标识别与激光SLAM的语义地图构建的系统

说明书

本发明涉及基于特定目标识别与激光SLAM的语义地图构建的系统及其工作方法，包括：上视摄像头、下视摄像头、处理模块和建图系统；上视摄像头和下视摄像头分别和处理模块连接，所述处理模块和建图系统连接；上视摄像头和下视摄像头均具有15°—100°的视角范围。本发明结合了特定目标识别与激光SLAM的语义地图构建，将摄像头识别的特定目标赋予在LDS‑SLAM构建的2D地图的空间坐标，可靠地实现了根据作业的对象类型,采取规避,或针对性操作，以及对工作环境的划分，例如卫生间的处理可能是拖地,对客厅的处理可能是扫地.也可能是禁止通行。

技术领域

本发明涉及清洁机器人，尤其是基于特定目标识别与激光SLAM的语义地图构建的系统及其工作方法。

背景技术

目前现有的智能清洁机器人采用的是单目摄像头，已难以满足机器人智能化发展的需要。而且采用单目摄像头在实现地图定位或监控功能方面，存在以下缺陷：

1.摄像头可视范围小。如：看到顶上看不到底下，看到底下看不到顶上。

2.摄像头视角很大，但失真很严重，图像识别效果很差。

3、仅使用摄像头用于图像识别和VSLAM，或仅通过激光雷达建图，没有将摄像头的图像识别和激光雷达结合的技术方案。

发明内容

为了满足清洁机器人智能化发展的需要，打破单目摄像头的技术瓶颈，本发明采用双目摄像头的技术方案，通过不同的视角分别对清洁界面、人和空间物体进行识别。基于空间物体的划分，可以采用不同的识别方法对空间物体进行识别，简化处理器的计算能力，提高识别能力。

本发明提供了基于特定目标识别与激光SLAM的语义地图构建的系统，包括：

上视摄像头、下视摄像头、处理模块和建图系统；

上视摄像头和下视摄像头分别和处理模块连接，处理模块和建图系统连接；建图系统包括激光雷达；

上视摄像头和下视摄像头均具有15°—100°的视角范围。

进一步地，处理模块被设置为当获取到上视摄像头的图像数据，处理模块根据图像数据通过图像识别运算，如果识别到用于空间分割的物体，并在建图系统的地图上建立分割标识，建图系统根据该分割标识对已构建的地图进行分割，得到分割后的空间。

进一步地，处理模块被设置为当获取到下视摄像头的图像数据，处理模块通过图像识别运算，如果识别到待清洁物体，在LDS-SLAM形成的坐标空间内，定位待清洁物体，使待清洁物体在坐标空间内具备LDS坐标；

则根据待清洁物品的特质采取相应的预设清洁策略。

本发明还公开了基于特定目标识别与激光SLAM的语义地图构建的工作方法，包括如下步骤：

(1)、双目摄像头获取清扫场景的图片；

(2)、处理模块对上视摄像头获取的清扫场景的图片进行图像识别，通过识别到的空间分割物体在已建地图上生成风标记；并根据分割标识对建图系统的已建地图进行空间分割，得到

分割后的空间；处理模块对下视摄像头获取的清扫场景的图片进行图像识别，得到下视摄像头图像识别结果；

(3)、处理模块根据步骤(2)中的下视摄像头图像识别结果，生成相应的清洁策略，并将清洁策略反馈给相应的执行单元。

有益效果:

本发明结合了特定目标识别与激光SLAM的语义地图构建，将摄像头识别的特定目标赋予在LDS-SLAM构建的2D地图的空间坐标，可靠地实现了根据作业的对象类型,采取规避,或针对性操作，以及对工作环境的划分，例如卫生间的处理可能是拖地,对客厅的处理可能是扫地.也可能是禁止通行。