[发明专利]室内场景的区域划分方法及装置

说明书

本发明实施例提出室内场景的区域划分方法及装置。方法包括：根据区分出的障碍物和非障碍物，对采集的室内场景地图进行二值化处理；对二值化室内场景地图进行维诺图提取；在提取出的维诺图中搜索主干上的分支交汇点；在维诺图上除所述分支交汇点外的剩余点中搜索非主干点，将非主干点从维诺图上删除；在只包含主干点的维诺图上搜索距离各障碍物最近的关键点；分别将各关键点与距离各关键点最近的障碍物对应相连，将得到的各封闭轮廓作为划分出的各区域。本发明实施例提高了室内场景的区域划分的准确度。

技术领域

本发明涉及区域划分技术领域，尤其涉及室内场景的区域划分方法及装置。

背景技术

为方便理解，首先给出如下解释：

维诺图：对空间平面的一种剖分，其特点是多边形内的任何位置离该多边形的样点(如居民点)的距离最近，离相邻多边形内样点的距离远，且每个多边形内含且仅包含一个样点。

关键点：维诺图上到不可通行区域的距离的局部极小值点。

二值化地图：针对室内场景，可通行区域颜色值为255(白色)，不可通行区域(障碍物)颜色值为0(黑色)。

在室内场景应用中，如移动机器人，需要对室内场景进行区域划分，以将地图功能区块化，从而指定移动机器人的工作区域或是导航的移动区域等，也可用于地图场景的区域标记。

在现有的室内场景区域划分中，首先将采集的室内场景图像进行二值化处理，其中，可通行区域为白色，不可通行区域(即障碍物)为黑色；然后提取二值化地图的维诺图，再在维诺图上选取关键点，通过关键点和邻近障碍物的连线将地图分割成多个区域。其中关键点为维诺图上局部到邻近障碍物距离最小的点，距离计算方法采用欧式距离。通过维诺图上关键点划分出来的区域不具备任何物理意义，仅仅是将大片的区域划分为多个小块，因此该区域划分的结果是地图的拓扑结构化，而非实际具有物理意义的实体区域。

该方案在实际家居场景下，由于各种形状、各种尺寸的障碍物的存在，存在如下三个缺陷：

一、提取的维诺图并不是完全反映了整体室内场景形状的平面剖分结果，而受到了不规则障碍物的影响，会有大量分支存在，导致出现过划分、误划分的情况；

二、维诺图的划分结果，不能反映室内家居情境下的功能模块区域，仅仅是将地图划分为大量小块，因此反而会将一个功能区块，如卧室，划分为多个小区域；

三、家居场景下，由于房间内部存在形状多变、种类繁杂的家居或障碍物，因此实际地图中，房间并不一定呈现为规整的矩形，容易出现误划分的情况。

发明内容

本发明实施例提出室内场景的区域划分方法及装置，以提高室内场景区域划分的准确度。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种室内场景的区域划分方法，该方法包括：

根据区分出的障碍物和非障碍物，对采集的室内场景地图进行二值化处理；

对二值化室内场景地图进行维诺图提取；

在提取出的维诺图中搜索主干上的分支交汇点，其中，主干上的分支交汇点为维诺图上多条枝干交汇的点；

在维诺图上除所述分支交汇点外的剩余点中搜索非主干点，将非主干点从维诺图上删除，其中，非主干点为位于非主干上的点，非主干为一个端点为非分支交汇点、且另一个端点为分支交汇点的枝干，且非主干点不包含分支交汇点；

在只包含主干点的维诺图上搜索距离各障碍物最近的关键点；

分别将各关键点与距离各关键点最近的障碍物对应相连，将得到的各封闭轮廓作为划分出的各区域。

所述在提取出的维诺图中搜索主干上的分支交汇点包括：