[发明专利]环境地图的构建方法及装置有效
| 申请号： | 201711171572.6 | 申请日： | 2017-11-21 |
| 公开（公告）号： | CN107966702B | 公开（公告）日： | 2019-12-13 |
| 发明（设计）人： | 李明博 | 申请（专利权）人： | 北京进化者机器人科技有限公司 |
| 主分类号： | G01S15/89 | 分类号： | G01S15/89;G01S15/93 |
| 代理公司： | 11371 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) | 代理人： | 苏胜 |
| 地址： | 100086 北京市海淀区北*** | 国省代码： | 北京;11 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | 本发明提供了一种环境地图的构建方法及装置，该方法包括：获取探测数据；在第一预设栅格图中确定各个栅格所对应的探测数据和超声波声压，进而确定各个栅格的栅格属性，得到声压分布图；基于探测数据和声压分布图确定第一探测数据和第二探测数据；基于第一探测数据和第二探测数据构建环境地图。该方法中，根据探测数据和声压分布图将探测数据分为第一探测数据和第二探测数据，即将满足超声波传感器物理特性的数据与不满足超声波传感器物理特性的数据进行区分，在构建环境地图时对两种数据区别使用，使得构建得到的环境地图更加准确，提高了环境地图的精度，缓解了现有技术中的环境地图构建方法准确性差，精度不好的技术问题。 | ||
| 搜索关键词： | 环境 地图 构建 方法 装置 | ||
【主权项】：
1.一种环境地图的构建方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取移动机器人在执行环境探测任务过程中的探测数据，其中，所述探测数据包括：移动机器人的位姿数据和所述位姿数据对应的超声波数据；/n在第一预设栅格图中确定各个栅格所对应的探测数据和超声波声压；/n基于所述各个栅格所对应的探测数据和超声波声压确定所述各个栅格的栅格属性，得到声压分布图；/n基于所述探测数据和所述声压分布图，确定第一探测数据和第二探测数据，其中，所述第一探测数据为满足超声波传感器物理特性的数据，所述第二探测数据为不满足所述超声波传感器物理特性的数据，所述超声波传感器物理特性是指超声波传感器在其探测范围内，成功返回距超声波传感器最近的障碍物距离；/n基于所述第一探测数据和所述第二探测数据构建机器人探测环境的环境地图。/n
下载完整专利技术内容需要扣除积分，VIP会员可以免费下载。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于北京进化者机器人科技有限公司，未经北京进化者机器人科技有限公司许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/patent/201711171572.6/，转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇：一种雷达倾角测量方法及装置
- 下一篇：基于超声波测量的导盲拐杖的提醒方法
- 同类专利
- 一种侧扫声纳扫描线目标概率的检测方法-201910960581.6
- 孙建红;张涛 - 天津大学
- 2019-10-10 - 2020-02-14 - G01S15/89
- 一种侧扫声纳扫描线目标概率的检测方法，包括：采用滑动平均法对声纳扫描线数据进行归一化处理，最小化不同海底与倾斜范围造成的声纳数据变化；以设定的对数能量参数、分布形状参数和分布误差参数为特征参数，对声纳扫描线数据进行特征提取；通过最大似然分类检测器，对步骤2)所述的3个特征参数进行组合，得到3个特征参数组合后的最大似然假设，即为侧扫声纳扫描线目标概率。本发明利用侧扫声纳扫描线判断，设计以对数能量值，分布形状参数函数，分布误差为检测的组合特征，检测准确率高。相比直接对侧扫声纳图像处理，判断扫描线目标存在概率，结合自主式水下航行器信息，生成的导航信息实时性好。
- 一种基于声呐的图像传输装置及使用方法-201911048894.0
- 陈孝金;刘仁益;黄水发 - 深圳市宇芯数码技术有限公司
- 2019-10-30 - 2020-02-14 - G01S15/89
- 本发明公开了一种基于声呐的图像传输装置，包括：声波发射与接收系统，用于发射声波，并接收从目标物体反射回来的声波，且将声波信号转换成接收电信号；信号处理器，用于将所述声波发射与接收系统从声波转换成的接收电信号进行处理，形成图形数据；图像传输器，用于将来自所述信号处理器的图形数据进行修正和压缩，再向外发送；显示器，用于接收来自所述图像传输器的图形数据，并显示。一种图像传输装置的使用方法，包括六个步骤。本发明构思新颖、设计合理，且便于使用，本发明利用声波探测远处的物体，并将回波信号转换成图形进行显示在，在具体使用时可以很好地对目标环境实现监控，达到安全、高效和精准地吊运的目的。
- 一种轻便型掩埋管缆路由探测系统-201911071570.9
- 陈苏广;毕坤;刘飞飞;汤羽昌;马腾飞;谢桂祥;王华国 - 苏州桑泰海洋仪器研发有限责任公司
- 2019-11-05 - 2020-02-14 - G01S15/89
- 本发明公开了一种轻便型掩埋管缆路由探测系统,通过挂架将挂鱼固定安装在作业船只侧舷；挂鱼内部发射换能器阵在所述声纳电子箱的驱动下，发射低频声波信号；挂鱼内部接收换能器阵接收掩埋管缆的回波信号，信号输入到所述声纳电子箱中；声纳电子箱完成低频声信号的发射、接收、处理和传输，通过低频信号实现掩埋管缆影像的声图显示、管缆位置定位；由于探测系统通过挂架挂在船只侧舷，因此不需要大型A架或龙门吊，更加轻便，由于探测系统直接设置在船舷上，不需要拖体，因此，位置定位精确，从而使得探测的电缆信息更加准确。由于探测系统采用低频信号进行检测，有效防止了信号在水中的衰减；通过连续大范围的成像，使得探测的效率更高。
- 超声相控阵远场超分辨率成像方法、装置、存储介质和系统-201810081871.9
- 樊程广;杨磊;赵勇;陈勇;刘贤锋;吴帅 - 中国人民解放军国防科技大学
- 2018-01-29 - 2020-02-14 - G01S15/89
- 本发明公开了一种超声相控阵远场超分辨率成像方法、装置、存储介质和系统，该成像方法包括：采集和存储超声阵列数据；对超声阵列数据中的超声回波信号进行时域处理，提取携带目标信息的散射信号；对散射信号进行频域处理，得到子空间矩阵；利用子空间矩阵生成成像函数，得到超声图像。其解决了现有的超声成像系统的成像分辨率受声波衍射限制导致的相控阵远场的超声波图像无法区分相邻两目标之间的距离小于波长的目标成像问题，从而实现了超声相控阵远场区域超分辨率成像的目的，得到高质量的超声图像，具有广泛的推广应用价值。
- 超声成像方法和系统-201880042580.7
- T·维塞尔;F·M·韦伯;A·埃瓦尔德;I·韦希特尔-施特勒 - 皇家飞利浦有限公司
- 2018-06-19 - 2020-02-14 - G01S15/89
- 提供了一种用于生成具有一定体积的解剖区域的超声图像的方法。通过针对所述图像数据调整3D解剖模型来增强第一图像低分辨率图像数据，以生成关于所述解剖区域的更大的第二数量的超声图像数据。然后显示所增强的体积信息。因此，解剖模型用于完成部分图像数据，从而提高图像分辨率，使得能够以减少的图像捕获时间显示高分辨率的体积图像。
- 基于连续声束合成孔径的回波信号生成方法-201911062882.3
- 陈晓冬;田晓东;汪毅;蔡怀宇 - 天津大学
- 2019-11-01 - 2020-02-11 - G01S15/89
- 本发明实施例公开了一种基于连续声束合成孔径的回波信号生成方法，该方法包括：获取与空间成像点对应的样本矩阵和样本矢量；基于最小方差准则，根据样本矩阵和预设波达矢量，确定与空间成像点对应的空间滤波器矢量；根据样本矢量和空间滤波器矢量，得到空间成像点的目标回波信号。本发明实施例由于基于最小方差准则构建空间滤波矢量，因此，实现了降低干扰信号的能量。并且，由于空间滤波器矢量基于实际回波信号构建形成，因此，使得空间滤波器的输出值将随着回波信号的变化而变化，实现了在抑制旁瓣干扰的同时，提高了空间成像点的目标回波信号的质量，进而提高了基于空间成像点的目标回波信号构建的超声回波图像的横向分辨率。
- 水下生物辨识系统及其方法-201910940549.1
- 黄建国;沈炜翔 - 苏州佳世达电通有限公司;佳世达科技股份有限公司
- 2019-09-30 - 2020-02-07 - G01S15/89
- 本发明提供一种水下生物辨识系统及其方法，包含：水下超声波装置，朝水下生物发射多个超声波信号，且接收该多个超声波信号的多个反射信号；处理器，根据该多个反射信号产生超声波影像；以及混合型神经网络，包含关于该水下生物的多个自我训练特征以及多个人工设定特征，该混合型神经网络根据该多个自我训练特征与该多个人工设定特征，以自该超声波影像辨识出该水下生物。本发明通过混合型神经网络对超声波影像进行分析，以自超声波影像辨识出水下生物。由于混合型神经网络包含关于水下生物的多个自我训练特征以及多个人工设定特征，因此，本发明可精准地对超声波影像中的水下生物进行辨识与分类，进而帮助用户快速地自超声波影像辨识出水下生物。
- 一种水下三维可视化探测系统及其探测方法-201911025224.7
- 潘宇翔 - 南京奥达升智能科技有限公司
- 2019-10-25 - 2020-02-07 - G01S15/89
- 本发明公开了一种水下三维可视化探测系统及其探测方法，属于工程技术领域。其中，三维可视化探测系统包括：发射模块、接收模块、GPS模块、上位机模块以及图像输出模块，其中上位机模块包括有网络单元、数据处理单元以及图像处理单元。与现有技术相比，本发明能够方便技术人员获取水下三维可视化图像，为工程作业提供水下地质及地形信息参考，方便技术人员选择合适的作业地点，减少钻探作业次数，在降低工程周期，减轻作业人员的劳动强度。
- 一种智能船舶航行辅助系统-201911109762.4
- 乔大雷;戴立坤 - 江苏海事职业技术学院
- 2019-11-14 - 2020-02-07 - G01S15/89
- 本发明提供一种智能船舶航行辅助系统，其包括第一压力传感器、第二压力传感器、第一角度传感器、第二角度传感器、信号处理电路、信号分析模块、光电隔离电路、图像声纳传感器、图像调整模块、中央处理装置、传输模块、存储模块、工业以太网通信模块以及显示模块，能够对燃油舱燃油的液位压力信号、船舶底部吃水压力信号、船舶横倾左舷角度信号、船舶横倾右舷角度信号以及船舶行驶方向的水下图像信息进行有效监测，其中，使用信号处理电路、信号分析模块以及图像调整模块对采集的燃油舱燃油的液位压力信号、船舶底部吃水压力信号以及船舶行驶方向的水下图像信息进行集中处理，大大提高了对航行态势的监测精度。
- 用于基于超声的仪器跟踪的交错成像和跟踪序列-201880041009.3
- F·G·G·M·维尼翁;R·Q·埃尔坎普;K·维迪雅;S·巴拉特;A·K·贾殷 - 皇家飞利浦有限公司
- 2018-06-18 - 2020-02-07 - G01S15/89
- 一种用于跟踪患者中的介入医学设备的方法，包括由位于所述患者外部的成像探头将成像波束和跟踪波束的脉冲序列进行交错以获得交错脉冲序列。所述方法还包括将所述交错脉冲序列从所述成像探头发送到所述患者中的所述介入医学设备。所述方法还包括基于对从所述介入医学设备上的传感器接收的所述跟踪波束的响应来确定所述传感器在所述患者中的位置。
- 一种模块化组合式水下成像系统和方法-201910809811.9
- 江泽林 - 江泽林
- 2019-08-30 - 2020-01-17 - G01S15/89
- 本发明公开了一种模块化组合式水下成像系统和方法，该系统包括若干不同方向的发射子阵，若干不同方向的接收子阵，发射机，接收机，控制和信息处理,信息显示。该方法综合采用信号处理与图像处理提高成像分辨率和水下图像清晰度，可实时输出水下场景中悬浮和沉底目标的二维声学图和三维地形图。本发明可同时执行水下探鱼，水下目标搜探，水下地形测绘等多种任务，提高探测效率，降低探测成本。
- 一种基于近场聚焦的超波束形成方法-201911031089.7
- 王升凤;夏梦月;费玉杰 - 海鹰企业集团有限责任公司
- 2019-10-28 - 2020-01-14 - G01S15/89
- 本发明公开一种基于近场聚焦的超波束形成方法，属于声纳信号处理技术领域。接收阵元域数据；计算聚焦环系数；将聚焦环系数应用到超波束形成中；对波束形成处理之后的波束域数据进行成像处理。本发明具有超波束窄主瓣、低旁瓣的优点，可以有效地提高声纳系统的检测性能，降低虚警概率，提高目标方位的估计精度；采用分段聚焦超波束形成技术，在近场范围内对相位进行聚焦补偿，弥补了相位失配造成的图像模糊的问题。
- 一种水下三维地形测量声呐-201920516052.2
- 江峦;陈路;肖志伟 - 湖南国天电子科技有限公司
- 2019-04-16 - 2020-01-14 - G01S15/89
- 本实用新型公开了一种水下三维地形测量声呐，包括声呐主体、无线传输模块、底箱和盖板，声呐主体通过无线传输模块与外部的接受模块无线连接，底箱中设置声呐主体和无线传输模块，底箱和盖板配合形成机械密封空间，所述底箱的箱壁中设置卡接组件，卡接组件中设置可以拉动的卡块，盖板的下端设置开设卡槽的连接体，本实用新型中的盖板安装和拆卸方便，卡块通过拉环拉动才会离开的卡槽，结构安全可靠，有利于声呐主体的维修；同时底箱和盖板之间设置多重密封圈，密封效果好。
- 基于和差波束单脉冲测角的成像方法-201710269899.0
- 马胡伟;夏伟杰;黄壮;李毅;左易 - 南京航空航天大学
- 2017-04-24 - 2019-12-24 - G01S15/89
- 本发明公开了基于和差波束单脉冲测角的成像方法，属于信息传输和图像处理的技术领域。本发明对通道内的原始数据进行加权处理以形成和波束及差波束，对成像波束扫描获取的原始图像进行方位向上的阈值处理以提取强散射点，根据和差波束比估计强散射点方位位置的偏移，结合强散射点方位位置的偏移在成像波束方位向上对强散射点进行重定位，对重定位得到的距离方位图进行扇形视图转换得到二维声学图像，能够明显提高特征目标的分辨效果，从而改善整个图像的清晰度，解决了声呐对探测区域方位成像分辨率不佳的技术问题。
- 一种分块合成孔径声纳图像处理方法-201710259280.1
- 钟何平;唐劲松;徐魁;黄攀;张森;吴浩然;丘昌镇;田振 - 中国人民解放军海军工程大学
- 2017-04-20 - 2019-12-17 - G01S15/89
- 本发明属于合成孔径声纳图像处理与拼接领域，涉及一种合成孔径声纳回波分块处理与图像拼接方法，其步骤包括：(1)设置系统工作参数；(2)计算单块处理原始声纳回波数据大小，并分配初始回波存储空间；(3)根据传感器数据解算出与当前数据块相对应的载体速度；(4)采用逐点或逐线合成孔径成像算法完成当前数据块成像。(5)去除相邻合成孔径成像数据块的重叠部分，实现相邻数据块的无缝拼接。本发明的特点是充分考虑载体平台运动的速度变化特征，针对不同数据块采用不同速度进行合成孔径成像，以实现高分辨率成像，同时实现不同成像数据块之间的无缝拼接，有利于后续合成孔径声纳图像处理及目标识别。
- 环境地图的构建方法及装置-201711171572.6
- 李明博 - 北京进化者机器人科技有限公司
- 2017-11-21 - 2019-12-13 - G01S15/89
- 本发明提供了一种环境地图的构建方法及装置，该方法包括：获取探测数据；在第一预设栅格图中确定各个栅格所对应的探测数据和超声波声压，进而确定各个栅格的栅格属性，得到声压分布图；基于探测数据和声压分布图确定第一探测数据和第二探测数据；基于第一探测数据和第二探测数据构建环境地图。该方法中，根据探测数据和声压分布图将探测数据分为第一探测数据和第二探测数据，即将满足超声波传感器物理特性的数据与不满足超声波传感器物理特性的数据进行区分，在构建环境地图时对两种数据区别使用，使得构建得到的环境地图更加准确，提高了环境地图的精度，缓解了现有技术中的环境地图构建方法准确性差，精度不好的技术问题。
- 一种基于十字型的三维成像声纳阵列的稀疏优化方法-201810613355.6
- 刘雪松;赵冬冬;陈耀武;周凡;蒋荣欣 - 浙江大学
- 2018-06-14 - 2019-12-10 - G01S15/89
- 本发明公开了一种十字型的三维成像声纳阵列的稀疏优化方法，包括以下步骤：首先，基于十字型阵列，构建同时适用与近场和远场的波束方向图；然后，根据波束方向图构建稀疏优化所需的能量函数；接下来，在模拟退火算法中引入阵元位置扰动，并利用增加阵元位置扰动的模拟退火算法对能量函数进行稀疏优化，以增大稀疏优化的自由度，提高阵列的稀疏率；最后，经过上述优化后，获得稀疏优化后的十字型阵列。本发明能够保证三维成像声纳系统在任何距离都具备期望的性能，同时大大降低系统硬件复杂度。为实现较高性能，超低复杂度的三维成像声纳系统提供了有效方法。
- 一种二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像装置-201920392266.3
- 路露;郭新宇;吴武明;舒峻峰;方小永;曹玉君 - 南京砺剑光电技术研究院有限公司
- 2019-03-26 - 2019-12-10 - G01S15/89
- 本实用新型提出的是一种二维声纳和辅助激光照明成像设备的融合成像装置，其特征是包括密封舱、相机、二维多波束声纳设备、水密插头、锂电池、嵌入式计算硬件平台、水下辅助激光光源、头盔显示器以及二维调节架。本实用新型具有如下优点：1）方便相机和二维多波束声纳设备的视场中心位置调节，有利于两种图像的融合算法处理；2）方便潜水员手动遥控辅助激光光源的光束发射方向，方便在声学图像获取目标的位置后光学图像的快速获取；3）结构简单实用，可作为水下潜水员的导引和碰撞装置；4）总体结构的承力性能和水密性能良好，工程应用可行性高。
- 一种海洋测量用声呐检测装置-201920286828.6
- 吴承强 - 河南景惠科技有限公司
- 2019-03-07 - 2019-12-06 - G01S15/89
- 本实用新型公开了一种海洋测量用声呐检测装置，包括固定底座，固定底座顶部固定连接有支撑台，支撑台远离固定底座的一端固定连接有旋转平台，旋转平台远离支撑台的一端与连接套件底部固定连接，连接套件内部套设连接有固定杆，固定杆远离连接套件的一端固定连接有移动把手，固定杆靠近移动把手一端的底部固定连接有配重块，固定杆与远离移动把手的一端固定连接有一号电动伸缩杆，一号电动伸缩杆的伸缩端固定连接有一号固定板，本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型通过设有的一号电动伸缩杆、圆形导轨、导轨气缸、二号电动伸缩杆的工作，使声呐可以更细微的移动。
- 一种深远海综合原位探测取样平台-201910755657.1
- 杨刚;李传顺;张海桃;朱志伟;关义立 - 自然资源部第一海洋研究所;青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心
- 2019-08-15 - 2019-12-03 - G01S15/89
- 本发明公开了一种深远海综合原位探测取样平台，包括观测平台本体机械部分、声学探测子系统、水体环境探测子系统、水下全景高清含高光谱成像可视系统、姿态调整系统、释放机构系统以及高速水下数传系统。本发明的有益效果是能够实现深海底目标样品的准确采集，所取得样品和数据不仅具备原位采集的特点，同时在时间域和空间域上高度一致，为识别和分析关键海域、快速变化的海底活动提供非常重要的证据。
- 一种基于乘幂法的低复杂度最小方差超声成像方法-201910755963.5
- 王平;孔露;王林泓;杜婷婷;孔美娅;李锡涛;柳学功;田训;石轶哲 - 重庆大学;重庆电子工程职业学院
- 2019-08-15 - 2019-11-26 - G01S15/89
- 本发明涉及一种基于乘幂法的低复杂度最小方差超声成像方法，属于超声成像技术领域；该方法首先利用离散余弦变化，将超声回波信号由阵元域转换到波束域，提取部分波束域数据，降低样本协方差矩阵维数；其次，利用乘幂法对样本协方差矩阵求解最大的特征值及其对应的特征向量，忽略部分低能量回波信号数据，对协方差矩阵的求逆进行简化，构造新的最优加权矢量，达到降低算法复杂度的目的。本发明提出的算法成像效果优于传统的延时叠加算法(DAS)，最小方差算法(MV)，运行效率远高于最小方差算法(MV)和基于特征空间的最小方差算法(ESBMV)，有效克服了传统自适应算法由于运行时间较长而限制了其应用范围的问题，具有较好的应用前景和价值。
- 压缩经波束形成的声纳数据的方法-201910202774.5
- M·斯洛斯 - 科达澳克托普斯集团公司
- 2019-03-18 - 2019-11-22 - G01S15/89
- 本公开涉及压缩经波束形成的声纳数据的方法。在将数据传送到存储的步骤或者传送到进一步处理的步骤之前，压缩经波束形成的声纳数据。压缩后的经波束形成的数据的至少一些波束具有至少两个不同范围的值。
- 伪随机频率声纳ping脉冲生成-201910293045.5
- M·斯洛斯 - 科达澳克托普斯集团公司
- 2019-04-12 - 2019-11-22 - G01S15/89
- 本公开涉及伪随机频率声纳ping脉冲生成，具体地，在使用多元声纳探测器大型阵列来探测声纳ping脉冲发生器发出的反射信号的声纳系统中，发出声纳ping脉冲发生器在每个ping脉冲期间发出可变频率的声纳信号，其中，该频率不是单调递增也不是单调递减。
- 专利分类
