[发明专利]一种三维建图方法、三维建图装置及机器人

说明书

本申请公开了一种三维建图方法、装置、机器人及计算机可读存储介质。该方法应用于机器人，该机器人包括第一摄像头、第二摄像头及线激光器，其中，线激光器所投射出的激光光束与地面垂直，激光光束为不可见光，激光光束投射在物体后在第一摄像头的传感器面成像，获得灰度图像，环境中的可见光投射在物体后在第二摄像头的传感器面成像，获得彩色图像。该方法利用第一摄像头及第二摄像头的特性，通过第一摄像头获取激光光束的各个点的三维坐标信息，通过第二摄像头获取激光光束的各个点所对应的物体表面的颜色信息，使得点云数据既包含三维坐标信息又包含颜色信息，实现彩色全局三维地图的构建，不仅能够反映障碍物的位置，还能反映障碍物的颜色。

技术领域

本申请属于机器人技术领域，尤其涉及一种三维建图方法、三维建图装置、机器人及计算机可读存储介质。

背景技术

随着科技的发展，人们越来越多地使用高智能化的智能设备(例如机器人)协助进行生活中的各项事务。这其中，家务型机器人是普及率最高，也最受人喜爱的机器人，其可以解放用户的双手，大大提升用户的生活品质。当前，地图构建是家务型机器人执行各种家务工作的基础，因而如何构建家务型机器人应用环境空间的地图成为一个关键问题。

现有的三维建图方法中，往往只关注到了环境空间的障碍物，但并没有关注障碍物的真实表面纹理，这导致机器人仅能大致定位障碍物所处的位置，但无法准确获知障碍物是什么物体，导致其避障策略固化，避障效果受到影响。

发明内容

本申请提供了一种三维建图方法、三维建图装置、机器人及计算机可读存储介质，可帮助机器人获得能够反应环境中物体的真实颜色的三维环境图像，帮助机器人在定位环境中物体的同时也能准确识别环境中物体，一定程度提升机器人的避障效果。

第一方面，本申请提供了一种三维建图方法，上述三维建图方法应用于机器人，上述机器人包括第一摄像头、第二摄像头及线激光器，其中，上述线激光器所投射出的激光光束与地面垂直，上述激光光束为不可见光，上述激光光束投射在物体后在上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；上述三维建图方法包括：

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

基于上述激光光束获取点云数据，其中，上述点云数据包括上述激光光束的各个点的三维坐标信息及颜色信息，上述三维坐标信息基于上述第一图像获得，上述颜色信息基于上述第一图像及第二图像获得，上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；

根据上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。

第二方面，本申请提供了一种三维建图装置，上述三维建图装置应用于机器人，上述机器人包括第一摄像头、第二摄像头及线激光器，其中，上述线激光器所投射出的激光光束与地面垂直，上述激光光束为不可见光，上述激光光束投射在物体后在上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；上述三维建图装置包括：

第一获取模块，用于上述机器人在待测环境内的移动过程中，获取上述第一摄像头实时拍摄的第一图像及上述第二摄像头实时拍摄的第二图像，其中，上述第一图像及上述第二图像的拍摄时刻相同；

第二获取模块，用于基于上述激光光束获取点云数据，其中，上述点云数据包括上述激光光束的各个点的三维坐标信息及颜色信息，上述三维坐标信息基于上述第一图像获得，上述颜色信息基于上述第一图像及第二图像获得，上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；