[发明专利]一种基于wavefront算法的快速生成广义维诺图的方法

摘要

本发明公开了一种基于wavefront算法的快速生成广义维诺图的方法，Voronoi图法是由俄国数学家Georgy Fedoseevich Voronoi建立的空间分割算法，它以一些离散点为基，生成一系列图块，每个图块到其对应的基的距离比到其他基的距离都要短，而图块边界上的点就到两个或者多个基的距离相等，这称为狭义上的Voronoi图。在路径规划问题上，考虑到所规划的路径的安全性，需要建立广义的Voronoi图，即Voronoi图上的节点是到两个或多个障碍物的距离是相等的，亦即图上的节点是距离障碍物最远的点，又称为地图骨架化法。本发明从障碍物边缘遍历所有空白区域进行wavefront算法，进行灰度梯度计算之后将低于某个阈值的点作为广义维诺图的点，能快速生成较标准的维诺图。

主权项

一种基于wavefront算法的快速生成广义维诺图的方法，其特征在于：对于SLAM地图快速生成广义维诺图，并用A*算法进行查询寻路，具体步骤如下：步骤1：对地图进行转化，将灰度图或者SLAM所构建的地图二值化处理并将地图边界定为不可通过，得到转化后的地图图像矩阵IMG，此过程称为地图二值化过程；步骤2：将地图二值化处理后的图像矩阵IMG中所有像素值为1的点的横纵坐标储存到两个数组Lx,Ly中；步骤3：遍历Lx，Ly中的点的相邻的八个点，并将在IMG中值为0即可通过的相邻点的横纵坐标加入Lx，Ly中；步骤4：得到原地图的骨架图，将骨架图归一化；步骤5：计算归一化之后的骨架图的梯度密度矩阵，并归一化，将归一化后的梯度密度矩阵中小于某个阈值的点加入维诺图；步骤6：输入起始点和目标点，并用A*算法在维诺图上进行查询寻路。