[发明专利]一种三维建图方法、三维建图装置及机器人

权利要求书

1.一种三维建图方法，其特征在于，所述三维建图方法应用于机器人，所述机器人包括第一摄像头、第二摄像头及线激光器，其中，所述线激光器所投射出的激光光束与地面垂直，所述激光光束为不可见光，所述激光光束投射在物体后在所述第一摄像头的传感器面成像，使得所述第一摄像头拍摄获得用于表征激光光束投射在物体上所呈现的点的灰度图像，环境中的可见光投射在物体后在所述第二摄像头的传感器面成像，使得所述第二摄像头拍摄获得用于表征物体颜色的彩色图像；所述三维建图方法包括：

所述机器人在待测环境内的移动过程中，获取所述第一摄像头实时拍摄的第一图像及所述第二摄像头实时拍摄的第二图像，其中，所述第一图像及所述第二图像的拍摄时刻相同；

基于所述激光光束获取点云数据，其中，所述点云数据包括所述激光光束的各个点的三维坐标信息及颜色信息，所述三维坐标信息基于所述第一图像获得，所述颜色信息基于所述第一图像及第二图像获得，所述激光光束的点指的是激光光束投射在物体上所呈现的点；

根据所述移动过程中所获得的所有点云数据，构建彩色全局三维地图。

2.如权利要求1所述的三维建图方法，其特征在于，针对所述激光光束上的每个点，所述点的三维坐标信息的获取方式包括：

确定所述点相对于所述第一摄像头及所述线激光器所处的方位；

根据所述方位确定对应的坐标计算公式；

基于所述第一摄像头、所述线激光器及所述坐标计算公式，计算得到所述点的三维坐标信息。

3.如权利要求2所述的三维建图方法，其特征在于，所述基于所述第一摄像头、所述线激光器及所述坐标计算公式，计算得到所述点的三维坐标信息，包括：

基于所述激光光束与预设平面的夹角、所述第一摄像头的内参、所述点成像在所述第一摄像头的传感器面上所对应的水平距离、所述点成像在所述第一摄像头的传感器面上所对应的竖直距离、所述线激光器与所述第一摄像头的透镜中心的距离及所述坐标计算公式，计算得到所述点的三维坐标信息。

4.如权利要求3所述的三维建图方法，其特征在于，所述点的三维坐标信息包括：所述点相对于第一摄像头的垂直距离，所述点相对于第一摄像头的水平位移及所述点相对于第一摄像头的高度；所述坐标计算公式包括第一坐标计算公式、第二坐标计算公式及第三坐标计算公式；

所述基于所述激光光束与预设平面的夹角、所述第一摄像头的内参、所述点成像在所述第一摄像头的传感器面上所对应的水平距离、所述点成像在所述第一摄像头的传感器面上所对应的竖直距离、所述线激光器与所述第一摄像头的透镜中心的距离及所述坐标计算公式，计算得到所述点的三维坐标信息，包括：

基于所述激光光束与预设平面的夹角、所述第一摄像头的内参、所述点成像在所述第一摄像头的传感器面上所对应的水平距离、所述线激光器与所述第一摄像头的透镜中心的距离及所述第一坐标计算公式，计算得到所述点相对于所述第一摄像头的垂直距离；

基于所述激光光束与预设平面的夹角、所述第一摄像头的内参、所述点成像在所述第一摄像头的传感器面上所对应的水平距离、所述线激光器与所述第一摄像头的透镜中心的距离及所述第二坐标计算公式，计算得到所述点相对于所述第一摄像头的水平位移；

基于所述第一摄像头的内参、所述点成像在所述第一摄像头的传感器面上所对应的竖直距离、所述点相对于所述第一摄像头的垂直距离及所述第三坐标计算公式，计算得到所述点相对于所述第一摄像头的高度。

5.如权利要求1所述的三维建图方法，其特征在于，针对所述激光光束上的每个点，所述点的颜色信息的获取方式包括：

在所述第一图像中确定所述点的位置；

根据所述点的位置，在所述第二图像中找到与所述点相对应的像素点；

基于所述像素点的颜色得到所述点的颜色信息。