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龍圖騰網(wǎng)獲悉杭州電子科技大學(xué)申請(qǐng)的專利一種用于室外機(jī)器人的含有高度信息的地貌地圖構(gòu)建方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN116051758B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-29發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202211545064.0，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06T17/05；該發(fā)明授權(quán)一種用于室外機(jī)器人的含有高度信息的地貌地圖構(gòu)建方法是由王添;張波濤;李雅雯;呂強(qiáng)設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-11-21向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種用于室外機(jī)器人的含有高度信息的地貌地圖構(gòu)建方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明涉及一種用于室外機(jī)器人的含有高度信息的地貌地圖構(gòu)建方法，包括地貌分割方法、地圖構(gòu)建方法等；根據(jù)不同地貌的特征對(duì)可通行區(qū)域進(jìn)行更為詳細(xì)的劃分和標(biāo)注；針對(duì)構(gòu)建的地貌數(shù)據(jù)集用于模型訓(xùn)練；根據(jù)傳感器獲取的原始圖像與點(diǎn)云地圖之間的幾何轉(zhuǎn)換關(guān)系，構(gòu)建地貌地圖與點(diǎn)云地圖的映射關(guān)系后創(chuàng)建出地貌點(diǎn)云地圖。將高度濾波后的點(diǎn)云地圖轉(zhuǎn)換為八叉樹地圖，對(duì)八叉樹點(diǎn)云計(jì)算高度存儲(chǔ)為高度地貌地圖。融合貝葉斯概率更新減少語義地圖的噪聲。本發(fā)明使用語義分割網(wǎng)絡(luò)對(duì)室外機(jī)器人移動(dòng)環(huán)境中的地貌進(jìn)行更為細(xì)致的劃分，并通過像素點(diǎn)掃描、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和柵格映射，創(chuàng)建含有豐富信息的地貌高度柵格地圖，以用于提高室外機(jī)器人的導(dǎo)航效率。

本發(fā)明授權(quán)一種用于室外機(jī)器人的含有高度信息的地貌地圖構(gòu)建方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種用于室外機(jī)器人的含有高度信息的地貌地圖構(gòu)建方法，其特征在于包括以下步驟： 步驟一：使用多線激光雷達(dá)融合單目相機(jī)建圖，在建圖前記錄單目相機(jī)內(nèi)參，使用激光視覺聯(lián)合標(biāo)定工具Calibration_toolkit對(duì)雷達(dá)和相機(jī)外參聯(lián)合標(biāo)定得到相機(jī)內(nèi)參R和相機(jī)雷達(dá)外參RT； 步驟二：采用LOAM室外SLAM建圖算法融合移動(dòng)機(jī)器人的激光雷達(dá)、IMU等傳感器數(shù)據(jù)，構(gòu)建移動(dòng)機(jī)器人當(dāng)前運(yùn)動(dòng)室外環(huán)境下的3D點(diǎn)云地圖；其中在LOAM建圖過程中將高度超過機(jī)器人的點(diǎn)云進(jìn)行濾除，即丟棄雷達(dá)水平零度以上的點(diǎn)云，得到適用于移動(dòng)機(jī)器人高效導(dǎo)航的點(diǎn)云地圖； 步驟三：搭建高精度輕量級(jí)的地貌分割網(wǎng)絡(luò)模型； 使用移動(dòng)機(jī)器人車載攝像頭采集不同場(chǎng)景下的多種地貌圖像，經(jīng)過人工數(shù)據(jù)標(biāo)注后構(gòu)建地貌數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)集中的地貌信息被劃分為多種地貌類型；將復(fù)雜地貌數(shù)據(jù)集輸入構(gòu)建的地貌分割網(wǎng)絡(luò)，生成地貌分割網(wǎng)絡(luò)模型； 所述地貌分割網(wǎng)絡(luò)包括第一3x3卷積層、三個(gè)串聯(lián)的跳躍殘差卷積層、三個(gè)并行的池化層、第二3x3卷積層、兩個(gè)串聯(lián)的卷積上采樣層、上采樣層； 所述第一3x3卷積層將輸入圖像經(jīng)過一個(gè)3x3卷積調(diào)整通道數(shù)并降維圖片大小； 所述三個(gè)串聯(lián)的跳躍殘差卷積層依次包括第一跳躍殘差卷積層、第二跳躍殘差卷積層、第三跳躍殘差卷積層；所述第一跳躍殘差卷積層接收所述第一3x3卷積層的輸出，通過一次1x1卷積調(diào)整通道數(shù)并采用跳躍殘差提取圖像特征；所述第二跳躍殘差卷積層、第三跳躍殘差卷積層均接收上一層跳躍殘差卷積層輸出的圖像特征，通過一次1x1卷積調(diào)整通道數(shù)并采用跳躍殘差進(jìn)一步提取圖像特征； 所述跳躍殘差由左右兩個(gè)通路組成，左主干通路先經(jīng)過一個(gè)1x1卷積調(diào)整通道，接著進(jìn)行三次殘差網(wǎng)絡(luò)計(jì)算提取特征最終輸出，右通路則只進(jìn)行一次1x1卷積調(diào)整通道； 所述三個(gè)并行的池化層的大小不同，接收第三跳躍殘差卷積層輸出的圖像特征，通過不同大小的卷積池化處理圖像特征，以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖片不同大小特征的特征加強(qiáng)提取； 所述第二3x3卷積層接收所述三個(gè)并行的池化層輸出的特征調(diào)整通道數(shù)； 所述兩個(gè)串聯(lián)的卷積上采樣層包括第一卷積上采樣層、第二卷積上采樣層； 所述第一卷積上采樣層接收所述第二3x3卷積層和所述第三跳躍殘差卷積層的輸出，通過3x3卷積調(diào)整通道和上采樣恢復(fù)圖片到原大小輸出，整合不同維度的信息加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)圖像不同感受野的理解能力； 所述第二卷積上采樣層接收所述第一卷積上采樣層和所述第二跳躍殘差卷積層的輸出，通過3x3卷積調(diào)整通道和上采樣恢復(fù)圖片到原大小輸出，整合不同維度的信息加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)圖像不同感受野的理解能力； 所述上采樣層接收所述第二卷積上采樣層的輸出，并恢復(fù)圖片到原大小輸出； 步驟四：使用移動(dòng)機(jī)器人搭載的單目相機(jī)采集環(huán)境原始圖像輸入地貌分割網(wǎng)絡(luò)模型，生成局部環(huán)境的地貌分割語義圖；對(duì)地貌分割語義圖中每幀地貌圖像進(jìn)行像素點(diǎn)掃描和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；采用地貌分割語義圖結(jié)合點(diǎn)云信息構(gòu)建了一個(gè)單幀的語義標(biāo)注服務(wù)器； 步驟五：根據(jù)地貌像素點(diǎn)含有的地貌語義信息，基于貝葉斯概率更新對(duì)占據(jù)點(diǎn)云地圖中指定的點(diǎn)云進(jìn)行地貌增量式映射，用以改善點(diǎn)云語義噪聲； 步驟六：采用八叉樹地圖格式將點(diǎn)云地圖降存儲(chǔ)為三維柵格地圖，八叉樹使用根節(jié)點(diǎn)和葉節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系將數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，并根據(jù)子節(jié)點(diǎn)點(diǎn)云存儲(chǔ)的信息將柵格表示是否被占據(jù)狀態(tài)； 步驟七：記錄三維柵格地圖中每個(gè)地面柵格上的點(diǎn)云坐標(biāo)，根據(jù)k-中值算法對(duì)z坐標(biāo)進(jìn)行聚類； 步驟八：將聚類后的點(diǎn)云z坐標(biāo)保存為高度存儲(chǔ)在高度柵格地圖數(shù)據(jù)格式中，得到高度地貌地圖。

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