CN116069006A

CN116069006A - 地图优化方法、装置、电子设备和存储介质

Info

Publication number: CN116069006A
Application number: CN202111282907.8A
Authority: CN
Inventors: 朱蕊
Original assignee: Qfeeltech Beijing Co Ltd
Current assignee: Qfeeltech Beijing Co Ltd
Priority date: 2021-11-01
Filing date: 2021-11-01
Publication date: 2023-05-05
Also published as: WO2023071922A1

Abstract

本公开提供了一种地图优化方法、装置、电子设备和存储介质。其中，地图优化方法包括：获取原始地图，所述原始地图中包括探索区域、覆盖区域、障碍物区域；结合覆盖区域、障碍物区域，确定并删除所述探索区域中的错误区域。本公开的方案通过结合原始地图中不同属性的区域中的点，及其定位原理，确定并删除其中的错误区域，实现对原始地图的优化，使其更接近实际的地图，以便于自主移动设备可以根据优化后的地图更加高效地执行任务。

Description

地图优化方法、装置、电子设备和存储介质

技术领域

本公开涉及数据处理技术，尤其涉及一种地图优化方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

随着科技进步和生活水平的提高，具有不同功能的自主移动设备越来越多地进入了人们的家庭，例如清洁机器人、陪伴型移动机器人等，让人们的生活更加舒适和方便。

自主移动设备是指在设定工作区域内自主执行预设任务的智能设备，目前自主移动设备通常包括但不限于清洁机器人(例如智能扫地机、智能擦地机、擦窗机器人)、陪伴型移动机器人(例如智能电子宠物、保姆机器人)、服务型移动机器人(例如酒店、旅馆、会晤场所的接待机器人)、工业巡检智能设备(例如电力巡检机器人、智能叉车等)、安防机器人(例如家用或商用警卫机器人)等。

自主移动设备通常会在一个有限的空间内自主移动，比如清洁机器人、陪伴型移动机器人通常在室内运行，服务型移动机器人通常在旅馆、会场等特定的有限空间内运行，该有限空间可以称为自主移动设备的工作区域。

很多时候，自主移动设备的工作区域并非一个开放空间，而是被墙体、门或者其它障碍物分割成不同的区域，比如多个房间。自主移动设备一边在目标区域内运动，一边创建目标区域的地图。在后续的工作过程中，还可以基于创建好的地图调整运动方向和路线。

在创建地图的过程中，受到算法定位误差、***件精度等因素的影响，可能产生有误差的定位数据，导致创建的地图可能存在误差，比如出现错误的区域、出现错误的墙体、墙体厚度不一等。这就导致后续基于创建好的地图进行运动方向和路线调整时，受到地图中的误差的影响，做出错误的调整，降低自主移动设备的运行效率。

发明内容

本公开提供一种地图优化方法、装置、电子设备和存储介质，以解决上述技术问题。

第一方面，本公开提供一种地图优化方法，包括：

获取原始地图，所述原始地图中包括探索区域、覆盖区域、障碍物区域；

结合覆盖区域、障碍物区域，确定并删除所述探索区域中的错误区域。

可选的，所述方法还包括：

从障碍物区域中区分出墙体区域，并对所述墙体区域进行优化，得到优化后的地图。

可选的，所述结合覆盖区域、障碍物区域，确定并删除所述探索区域中的错误区域，包括：

提取所述探索区域的外部轮廓，得到探索区域轮廓线；

提取所述覆盖区域的外部轮廓，得到覆盖区域轮廓线；

针对所述覆盖区域轮廓线上的若干关键点，基于所述关键点将所述覆盖区域向外扩展直至与所述障碍物区域和/或所述探索区域轮廓线接触，得到扩展后的覆盖区域；

针对所述探索区域轮廓线上的若干关键点，基于所述关键点向所述探索区域内部查找，确定第一错误区域，所述第一错误区域位于所述探索区域轮廓线与所述障碍物区域之间，且与所述扩展后的覆盖区域没有交集；

从所述探索区域中删除所述第一错误区域，得到第一优化地图。

可选的，所述方法还包括：

将所述障碍物区域对应的区域从所述第一优化地图中的探索区域中删除，得到分块地图；所述分块地图中包括若干探索区域区块；

从所述若干探索区域区块中，确定第二错误区域，所述第二错误区域与所述覆盖区域没有交集，且至少有一边不与所述障碍物区域相邻；

从所述第一优化地图中的探索区域中删除所述第二错误区域，得到第二优化地图。

可选的，所述障碍物区域还包括普通障碍物区域；

所述对所述墙体区域进行优化，包括：

对所述第二优化地图中普通障碍物区域对应的位置进行膨胀操作或轮廓填充操作，以填满所述第二优化地图中的空洞，并对第二优化地图中探索区域的边缘进行平滑处理，得到第三优化地图；

提取第三优化地图中探索区域的外部轮廓，得到新的探索区域轮廓线；

针对新的探索区域轮廓线，对所述新的探索区域轮廓线的边在误差允许的范围内进行拉直操作，得到新的外部墙体区域轮廓线；

针对所述新的外部墙体区域轮廓线上的若干关键点，基于所述关键点向所述第三优化地图内部搜索，得到新的墙体区域轮廓线。

可选的，所述对所述墙体区域进行优化，得到优化后的地图，还包括：

基于所述新的外部墙体区域轮廓线，将所述第三优化地图中的探索区域扩充至所述新的外部墙体区域轮廓线，得到优化后的探索区域，得到优化后的地图。

可选的，所述基于所述新的外部墙体区域轮廓线，将所述第三优化地图中的探索区域扩充至所述新的外部墙体区域轮廓线，得到优化后的探索区域，包括：

针对所述新的外部墙体区域轮廓线上的若干关键点，基于所述关键点以预设方向向所述第三优化地图内部搜索，将搜索到的非探索区域点标注为新的探索区域点，直至搜索到所述第三优化地图中探索区域的点，所述新的探索区域点与所述第三优化地图中探索区域的点构成优化后的探索区域。

第二方面，本公开提供一种地图优化装置，包括：

原始地图获取模块，用于获取原始地图，所述原始地图中包括探索区域、覆盖区域、障碍物区域；

错误区域删除模块，用于结合覆盖区域、障碍物区域，确定并删除所述探索区域中的错误区域。

可选的，所述装置还包括：

墙体优化模块，用于从障碍物区域中区分出墙体区域，并对所述墙体区域进行优化，得到优化后的地图。

可选的，所述错误区域删除模块具体用于：

提取所述探索区域的外部轮廓，得到探索区域轮廓线；

提取所述覆盖区域的外部轮廓，得到覆盖区域轮廓线；

可选的，所述错误区域删除模块，还用于：

可选的，所述障碍物区域还包括普通障碍物区域；

所述墙体优化模块具体用于：

可选的，所述墙体优化模块还用于：

可选的，所述墙体优化模块在基于所述新的外部墙体区域轮廓线，将所述第三优化地图中的探索区域扩充至所述新的外部墙体区域轮廓线，得到优化后的探索区域时，具体用于：

第三方面，本公开提供一种电子设备，包括：存储器，用于存储程序指令；处理器，用于调用并执行所述存储器中的程序指令，执行第一方面所述的方法。

第四方面，本公开提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面所述的方法。

第五方面，本公开提供一种程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。

附图说明

为了更清楚地说明本公开或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开提供的一种应用场景的示意图；

图2为本公开一实施例提供的一种地图优化方法的流程图；

图3为本公开一实施例提供的一种对覆盖区域进行扩展的示意图；

图4为本公开一实施例提供的一种对第三优化地图中的探索区域进行扩充的示意图；

图5-1至图5-16为本公开一实施例提供的一种实际处理过程的示意图；

图6为本公开一实施例提供的一种地图优化装置的结构示意图；

图7为本公开一实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图8为本公开一实施例的某种轮廓示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开中的附图，对本公开中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

自主移动设备上一般设置多种类型的传感器，用于对工作区域内部空间进行探索，并基于传感器数据构建工作区域地图或者调整运动方向和路线等。

在构建地图的过程中，可能涉及到直接定位和间接定位。直接定位指将自主移动设备的定位信息直接作为地图中的点，比如利用自主移动设备自带的码盘、陀螺仪、加速度计等航位推算传感器(有时还配以摄像头或激光测距传感器)通过SLAM(SimultaneousLocalization And Mapping，同步定位与地图构建)算法实时计算自主移动设备当前位置处的坐标位置(定位信息)，将其对应于地图中相应的点，或者通过设置在自主移动设备前部的碰撞传感器检测到自主移动设备接触到的障碍物(在工作区域内阻碍自主移动设备运动的物体，包括墙体和普通障碍物，比如家具等)的坐标位置，并将其对应于地图中相应的点；间接定位指基于自主移动设备的定位信息和测距传感器的工作原理间接计算出地图中的点，比如通过上述方法获取自主移动设备自身的坐标位置(定位信息)之后，在基于设置在自主移动设备的上部和/或侧面的测距传感器(比如激光雷达、TOF(Timeof flight,飞行时间测距传感器)或红外对管等)，非接触地检测到与自主移动设备成一定的相对角度、相距一定距离处的障碍物，从而根据自主移动设备自身的坐标位置和被探测到的障碍物相对于自主移动设备的相对角度和距离间接计算出这些被探测到的障碍物的坐标位置，将其对应到地图中相应的点；而对于自主移动设备自身与被探测到的障碍物之间的空间，由于被测距传感器的探测光线穿过，则也将其对应到地图中相应的点。而这两种定位方法都可能存在一定的误差，这就会导致最终创建的地图相对于实际地图有所差异，即地图不准。例如，创建的地图中存在某些多余的区域，或者地图中的墙体不规则等。这样，当以构建的地图作为运行路线规划或运行方向调整的依据时，则可能导致做出错误的规划，降低自主移动设备的工作效率。

由于通过算法进行定位的误差或者***件本身的因素，自主移动设备的原始地图可能存在误差，比如出现错误的区域或者错误的墙体，或者墙体厚度不一样、墙体弯曲等。本发明所要解决的技术问题主要有：

1)删除原始地图错误建立的区域，同时保证原始地图原有信息完整。

2)优化原始地图墙体，使地图墙体粗细一致，便于显示。

3)在一定误差范围内，拉直地图中的墙体，解决定位误差造成的地图中墙体不直的问题。

现有技术中一般是提取原始地图的障碍物中的墙体信息，采用线段拟合或者直线检测的方法优化墙体。但是，由于实际工作区域环境比较复杂，尤其当房间内放置了较多的障碍物时，线段拟合很容易出错，也很难检测到直线。同时，自主移动设备定位可能出现偏差，导致原始地图出现错误区域，而现有技术无法识别这些错误区域，因此也就无法删除这些错误区域。

基于此，本公开提出一种地图优化方法、装置、电子设备和存储介质，针对构建的地图进行进一步的优化调整，以使其更加接近于实际地图，从而避免地图中的误差导致的地图不准以及工作效率低下。

图1为本公开提供的一种应用场景的示意图。如图1所示，若自主移动设备是清洁机器人101，其用于在室内执行清洁工作。在使用初期，由清洁机器人101遍历覆盖室内空间(即对室内地面进行清洁)以创建工作区域的原始地图。结合各传感器信息创建原始地图后，利用本公开的方法对原始地图进行优化，得到优化后的地图。之后，即可以优化后的地图为依据，进行路线的规划，并执行后续的清洁任务。具体的优化过程可以参考下述各实施例。

图2为本公开一实施例提供的一种地图优化方法的流程图，如图2所示，本实施例的方法可以包括：

S201、获取原始地图，原始地图中包括探索区域、覆盖区域、障碍物区域(包括墙体区域)。

在一些实施例中，地图优化方法可能在自主移动设备在工作区域内运行并建图后执行。此时，获取到的原始地图是指自主移动设备一边运行一边创建的地图。

具体的，在地图创建的过程中，起始时所有位置点均被设定为未探索区域。自主移动设备在工作区域中运行，每到达一个位置点则重新确定该位置点的性质，或者可以根据自主移动设备在一段时间内经过的轨迹重新确定这段轨迹上每个位置点的性质。

在正在创建或创建好的原始地图中，每个位置点的性质可能为未探索、已探索、已覆盖、存在障碍物等中的一个或几个。其中，未探索的位置点即自主移动设备通过直接定位或间接定位都尚未检测到的位置点。相对应的，已探索的位置点即自主移动设备通过直接定位或间接定位检测到的位置点，比如自主移动设备实际到达过的位置以及自主移动设备的测距传感器的探测光线能够穿过的空间，以及能够反射探测光线的障碍物的位置点。已覆盖的位置点则是其中通过直接定位检测到的位置点，也是自主移动设备实际到达过的位置。由上述说明可见，已覆盖的位置点也是已探索的位置点，但已探索的位置点未必是已覆盖的位置点。而存在障碍物的位置点则是自主移动设备可以通过直接定位或间接定位检测到且被识别为障碍物的位置点，一般包括结合碰撞传感器、轮降传感器等组件定位出的位置点。为实现本公开的地图优化方法，需要在存在障碍物的位置点中区分出存在墙体的位置点，由上述存在障碍物的位置点的定义可以推出存在墙体的位置点是自主移动设备可以通过直接定位或间接定位检测到且被识别为墙体的位置点。从存在障碍物的位置点中将存在墙体的位置点区分出来后，剩下的点即为存在普通障碍物的点。实际上，墙体是一种特殊的障碍物，可以基于不同的传感器获取的信息将存在墙体的位置点从存在障碍物的位置点中区分出来，比如根据上述直接定位和间接定位的定义，通过不同传感器得到的信息区分所获取的存在障碍物位置点是否为存在墙体的位置点，对这二者赋予不同的值，比如对存在墙体的位置点赋值100，而对于存在其它障碍物的位置点赋值85，将二者区别出来。在有的实施例中，在所获取的原始地图中或建立原始地图的过程中已对存在普通障碍物的位置点和存在墙体的位置点进行了区分和标记。而在另外一些实施例中，在已获取原始地图后，再在原始地图中将存在墙体的位置点从存在障碍物的位置点中分离出来。对于存在普通障碍物的位置点和存在墙体的位置点的具体区分方法并非本公开所要解决的问题，而是本公开的地图优化方法的前提；相关的区分方法在现有技术中有多种方式，比如可参考公开号为CN113064413A、CN111862133A的中国专利申请。

通过上述说明可见，可以结合地图构建过程中生成的各种数据确定每个位置点的性质。

自主移动设备一边在目标区域内运动，一边创建目标区域的地图，为区别地图中未探索位置点、已探索位置点、已覆盖位置点、存在障碍物位置点(包括存在墙***置点和存在普通障碍物位置点)，地图中以不同的像素值显示。例如，对于未探索位置点的像素值是75，已探索位置点的像素值为25，已覆盖位置点的像素值是0，存在普通障碍物的位置点的像素值是85，建立的存在墙体的位置点的像素值为100。原始地图如图5-1所示。

进一步的，根据每个位置点的性质，可以将地图中的所有位置点划分为多个区域，至少包括探索区域、覆盖区域、障碍物区域(包括墙体区域和/或普通障碍物区域)。其中，探索区域为全部已探索的位置点构成的区域，表示自主移动设备所能检测到的最大范围(包括通过直接定位和间接定位能够确定的区域)；覆盖区域为全部已覆盖的位置点构成的区域，表示自主移动设备实际能到达的区域；障碍物区域为全部存在障碍物的位置点构成的区域，是自主移动设备无法通过的区域，而无论自主移动设备是否曾尝试过通过该区域；障碍物区域具体可以划分为墙体区域和普通障碍物区域；墙体区域为全部存在墙体的位置点构成的区域；。图5-2示例性地描述了探索区域、覆盖区域、普通障碍物区域、墙体区域，需要注意的是，由于在实际地图中，各个区域的形状和分布都非常复杂，因此图5-2仅是示例，既没有穷举所有的探索区域、覆盖区域、普通障碍物区域、墙体区域，有的选框也不止包括一种区域，而是多种区域的混合或交叠，其显示的区域仅为选框中存在的主要区域类型或代表区域类型，因此不能以图5-2对上述各种类型区域作任何限定。

在另一些实施例中，在自主移动设备曾经运行过且已建立地图的工作区域内，地图优化方法可以单独执行。此时，获取到的原始地图可以为已经构建好的地图。构建好的地图(或称为历史地图)可以是自主移动设备在之前构建好并存储在自主移动设备中或服务器中的。构建好的地图也可以是其它自主移动设备在同一个工作区域在之前的运行过程中构建好并存储在服务器中的历史地图。例如，在某个家庭中同时有一扫地机器人和一拖地机器人，因都是对同一家庭住房内的地面进行清洁，两个设备的工作区域相同。扫地机器人可以将其运行后已经构建好的家庭住房的地图存储在服务器中，而拖地机器人虽然自身并未在该工作区域运行过，但可以直接从服务器中获取该家庭住房工作区域的历史地图。

各个位置点的命名、各个区域的命名是本公开中所使用的，当然也可以使用其它定义，但其所指代的数据的来源是确定的。

S202、结合覆盖区域、障碍物区域(至少包括墙体区域)，确定并删除探索区域中的错误区域。

根据以上对位置点各个性质的说明，可以确定，在各个区域之间可能会存在重叠。其中，探索区域面积最大，必定与覆盖区域、障碍物区域存在重叠。障碍物区域中的墙体区域是工作区域的边界，覆盖区域必定存在于墙体区域所围成的工作区域的内部。而因为探索区域中包含自主移动设备通过全部传感器间接定位检测到或计算出的位置点，该区域中最有可能存在由于环境影响、传感器误差和/或计算不准产生的错误区域。实际上，受到传感器工作原理的影响，结合测距传感器比如激光雷达确定的位置点极易受到工作区域环境的影响。例如，若探测光线发射方向上存在一面镜子，激光雷达可能受到镜面反射、折射探测光线的影响，使得测距可能出现错误。因此，可以主要对原始地图中的探索区域进行优化。

根据以上的分析可以确定，探索区域中超出障碍物区域以外的位置点均属于错误区域，将这些位置点删除，即可完成对探索区域的优化。

本公开提供的地图优化方法包括：获取原始地图，原始地图中包括探索区域、覆盖区域、障碍物区域(至少包括墙体区域)；结合覆盖区域、障碍物区域，确定并删除探索区域中的错误区域。本公开的方案通过结合原始地图中不同属性的区域中的点，及其定位原理，确定并删除其中的错误区域，实现对原始地图的优化，使其更接近实际的地图，以便于自主移动设备可以根据优化后的地图更加高效地执行任务。

为了进一步对地图进行优化，还可以从障碍物区域中区分出墙体区域，并对墙体区域进行优化，得到优化后的地图。

通过优化墙体，可以使原始地图中的墙体更接近实际情况，进一步完善地图。

在一些实施例中，上述的结合覆盖区域、障碍物区域，确定并删除探索区域中的错误区域，可以包括：提取如图5-3所示的探索区域的外部轮廓，得到如图5-4所示的探索区域轮廓线；提取覆盖区域(如图5-5所示)的外部轮廓，得到覆盖区域轮廓线(如图5-5中黑白交界处形成的轮廓线)；针对覆盖区域轮廓线上的若干关键点，基于该关键点将覆盖区域向外扩展直至与障碍物区域和/或探索区域轮廓线接触，得到扩展后的覆盖区域，如图5-6所示；针对探索区域轮廓线上的若干关键点，基于该关键点向探索区域内部查找，确定第一错误区域，第一错误区域位于探索区域轮廓线与障碍物区域之间，且与扩展后的覆盖区域没有交集，如图5-3中的标示所示；从探索区域中删除第一错误区域，得到第一优化地图，如图5-7所示。其中的关键点指，对于构成某种区域的轮廓起到关键作用的点或其附近的点；若干关键点是指，若要构成上述的某种区域的轮廓，则至少由的若干关键点才能构成该某种区域的轮廓。比如对于三角形的轮廓而言，则该三角形轮廓的三个角点/角点附近的点为关键点，而能够构成该三角形轮廓的若干关键点则至少为这三个点；对于矩形的轮廓而言，该矩形的四个角点/角点附近的点为其关键点，而能够构成该矩形轮廓的若干关键点则至少为这四个点；对于如图8所示的形状的轮廓，则如图8中所示的A1、B1、C1、D1、E1、F1六个角点或其附近的A2、B2、C2、D2、E2、F2点为关键点，而能够构成该轮廓的若干关键点则为A1、A2中的至少一个点，B1、B2中的至少一个点，C1、C2中的至少一个点，D1、D2中的至少一个点，E1、E2中的至少一个点，F1、F2中的至少一个点中的共至少六个点。

具体的，可以以若干个像素作为轮廓线的宽度标准。例如，选取探索区域中与未探索区域相邻的位置点作为探索区域轮廓线(宽度为一个像素)。

进一步地，对覆盖区域进行扩展。同样的，可以提取选取覆盖区域中与其它区域相邻的位置点作为覆盖区域轮廓线(宽度为一个像素)，并至少基于覆盖区域轮廓线上的若干关键点向外扩展，停止扩展的条件即接触到障碍物区域和/或探索区域轮廓线。

在本公开中，基于某个点向外扩展指将该点的性质赋予以该点为起点沿预设方向伸展到目标点的线段上的所有位置点。下面以图3为例具体说明。如图3中a所示的，每个格子代表一个像素，以“1”作为覆盖区域中的位置点的标识(也用以代表“已覆盖”这一性质)，以“2”作为墙体区域中的位置点的标识(也用以代表“存在墙体”这一性质)。可以预先设定沿水平方向对覆盖区域轮廓线上的点进行扩展。则基于覆盖区域轮廓线其中一个点进行扩展的结果如图3中b所示。这里仅作为其中一种扩展方式的示例，并不对具体扩展方式构成限定。

在另一些场景中，也可以设定沿某个角度或沿多个角度基于覆盖区域轮廓线上的点对覆盖区域进行扩展。这种扩展方式的优势在于，即便墙体区域不连续有断点，扩充的覆盖区域也不会无限延伸。

覆盖区域中的点是自主移动设备实际到达过的位置，但却不一定是工作区域内除障碍物区域以外的全部空间。因此，通过扩展得到的扩展后的覆盖区域是基于原始地图通过算法确定的自主移动设备实际可以到达的位置。进一步，针对探索区域轮廓线上的若干关键点，基于该关键点向探索区域内部查找，在查找过程中，如果先遇到障碍物区域，就将探索区域的轮廓线至所遇到的障碍物区域之间的区域确定第一错误区域；针对探索区域轮廓线上的若干关键点，基于该关键点向探索区域内部查找，在查找过程中，如果先遇到扩展后的覆盖区域，则探索区域的轮廓线至所遇到的扩展后的覆盖区域之间的区域就不属于扩展后的覆盖区域。将第一错误区域从探索区域中删除，得到第一优化地图。

需要说明的是，这里使用“第一错误区域”仅为了表示具备此种特点的错误区域，以区别于通过其它条件判断出来的错误区域，而不构成任何限定。

在对覆盖区域进行扩展的过程中，若障碍物区域不连续、存在断点，则扩充的覆盖区域可能延伸出去，使其中一部分错误区域与扩展后的覆盖区域产生交集，无法通过上述步骤删除。因而，可以进一步地执行下述步骤：将障碍物区域对应的区域从第一优化地图中的探索区域中删除，得到分块地图，如图5-9所示；而第一优化地图障碍物区域对应的区域为障碍物区域地图，如图5-8所示；分块地图中包括若干探索区域区块；从若干探索区域区块中，确定第二错误区域；第二错误区域与覆盖区域没有交集，且至少有一边不与障碍物区域相邻，如图5-9所示。从第一优化地图中的探索区域中删除第二错误区域，并与障碍物区域地图叠加，得到第二优化地图，如图5-10所示。

首先通过删除障碍物区域对应的区域即障碍物区域地图，如图5-8所示，将探索区域变为分块地图，如图5-9所示。可以理解的是，如果某个区块是正确的，它必定位于墙体区域所围成的工作区域的内部，即每个边都与障碍物区域相邻。因此，其中与覆盖区域没有交集，且至少有一边不与障碍物区域相邻的区块即为第二错误区域。将第二错误区域从探索区域中删除，得到第二优化地图，如图5-10所示。

在一些实施例中，为了使区块之间的区分更为清晰，还可以在将障碍物区域对应的区域从第一优化地图中的探索区域中删除之后，进行腐蚀操作。相对应的，在删除第二错误区域之后，进行膨胀操作。

在删除错误区域之后，还可以进一步对墙体进行优化。上述的对障碍物区域进行优化，具体可以包括：对第二优化地图中普通障碍物区域对应的位置进行膨胀操作或轮廓填充操作，以填满第二优化地图中的空洞，并对第二优化地图中探索区域的边缘进行平滑处理，得到第三优化地图，如图5-11所示；提取第三优化地图中探索区域的外部轮廓，得到新的探索区域轮廓线，如图5-12所示；针对新的探索区域轮廓线，对新的探索区域轮廓线的边在误差允许的范围内进行拉直操作，得到新的外部墙体区域轮廓线，如图5-13所示；针对新的外部墙体区域轮廓线上的若干关键点，基于该关键点向第三优化地图内部搜索，得到新的墙体区域轮廓线，如图5-14所示。

在删除障碍物区域对应的区域后，墙体区域和普通障碍物区域对应的位置均被删除掉了，即第二优化地图内部对应普通障碍物的区域产生了一些空洞。通过膨胀操作填充第二优化地图中的探索区域中的缝隙和孔洞，并对填充后的探索区域的边缘进行平滑处理，可以完成对探索区域的优化。正如上述实施例中所描述的，如果优化后的探索区域是正确的，它必定位于墙体区域所围成的工作区域之内，即每个边都与墙体区域相邻。因此新的探索区域轮廓线即可被近似看作新的墙体区域轮廓线。在实际地图中，理想状态下，探索区域的边缘应该是与墙体一致的，而实际中的墙体一般都是直线，少数情况下也可能包括平滑曲线。因此，通过将第二优化地图中的探索区域轮廓线进行修正，即可作为新的外部墙体区域轮廓线。外部墙体区域轮廓线指的是工作区域最外一层墙体区域的轮廓线。基于外部墙体区域轮廓线上的若干关键点向内部搜索，搜索到工作区域内部的墙体区域的位置后，对其进行拉直操作，即可得到新的墙体区域轮廓线，如图5-14所示。

上述的对墙体区域进行优化，得到优化后的地图，还包括：基于新的外部墙体区域轮廓线，将第三优化地图中的探索区域扩充至新的外部墙体区域轮廓线，得到优化后的探索区域，得到优化后的地图。

在修正墙体区域轮廓线后，可能与第三优化地图中的探索区域之间产生间隙。因此，可以再进一步扩展第三优化地图中的探索区域，完成探索区域的优化，得到探索区域优化地图，如图5-15所示。至此，探索区域、墙体区域均优化完成。

具体的，上述的基于新的外部墙体区域轮廓线，将第三优化地图中的探索区域扩充至新的外部墙体区域轮廓线，得到优化后的探索区域，包括：针对新的外部墙体区域轮廓线上的若干关键点，基于该关键点以预设方向向第三优化地图内部搜索，将搜索到的非探索区域点标注为新的探索区域点，直至搜索到第三优化地图中探索区域的点，新的探索区域点与第三优化地图中探索区域的点构成优化后的探索区域。

其中，预设方向可以为垂直新的外部墙体区域轮廓线的方向、与外部墙体区域轮廓线成一定角度的方向等。

向内部搜索的过程与图3所示的向外扩展的过程类似，以图4为例进行说明。如图4中a所示的，每个格子代表一个像素，以“3”作为第三优化地图中的探索区域中的位置点的标识(也用以代表“已探索”这一性质)，以“4”作为新的外部墙体区域轮廓线中的位置点的标识(也用以代表“存在墙体”这一性质)。可以预先设定沿水平方向基于新的外部墙体区域轮廓线上的点向内搜索。则基于新的外部墙体区域轮廓线其中一个点进行扩展的结果如图4中b所示。新标注的点依然标注为3，只是为了在步骤上区分才采用“新的”这种描述方式。这里仅作为其中一种扩展方式的示例，并不对具体扩展方式构成限定。

在探索区域优化地图5-15中，叠加如图5-5所示的覆盖区域和如图5-14所示的新的墙体区域轮廓线，得到如图5-16的最终优化后的地图。

图6为本公开一实施例提供的一种地图优化装置的结构示意图，如图6所示，本实施例的地图优化装置600，包括：原始地图获取模块601、错误区域删除模块602。

原始地图获取模块601，用于获取原始地图，原始地图中包括探索区域、覆盖区域、障碍物区域。

错误区域删除模块602，用于结合覆盖区域、障碍物区域，确定并删除探索区域中的错误区域。

可选的，装置600还包括：

墙体优化模块603，用于从障碍物区域中区分出墙体区域，并对墙体区域进行优化，得到优化后的地图。

可选的，错误区域删除模块602具体用于：

提取探索区域的外部轮廓，得到探索区域轮廓线；

提取覆盖区域的外部轮廓，得到覆盖区域轮廓线；

针对覆盖区域轮廓线上的若干关键点，基于关键点将覆盖区域向外扩展直至与探索区域轮廓线接触，得到扩展后的覆盖区域；

针对探索区域轮廓线上的若干关键点，基于关键点向探索区域内部查找，确定第一错误区域，第一错误区域位于探索区域轮廓线与障碍物区域之间，且与扩展后的覆盖区域没有交集；

从探索区域中删除第一错误区域，得到第一优化地图。

可选的，错误区域删除模块602，还用于：

将障碍物区域对应的区域从第一优化地图中的探索区域中删除，得到分块地图；分块地图中包括若干探索区域区块；

从若干探索区域区块中，确定第二错误区域，第二错误区域与覆盖区域没有交集，且至少有一边不与障碍物区域相邻；

从第一优化地图中的探索区域中删除第二错误区域，得到第二优化地图。

可选的，障碍物区域还包括普通障碍物区域；

墙体优化模块603具体用于：

对第二优化地图中普通障碍物区域对应的位置进行膨胀操作或轮廓填充操作，以填满第二优化地图中的空洞，并对第二优化地图中探索区域的边缘进行平滑处理，得到第三优化地图；

针对新的探索区域轮廓线，对新的探索区域轮廓线的边在误差允许的范围内进行拉直操作，得到新的外部墙体区域轮廓线；

针对新的外部墙体区域轮廓线上的若干关键点，基于关键点向第三优化地图内部搜索，得到新的墙体区域轮廓线。

可选的，墙体优化模块603还用于：

基于新的外部墙体区域轮廓线，将第三优化地图中的探索区域扩充至新的外部墙体区域轮廓线，得到优化后的探索区域，得到优化后的地图。

可选的，墙体优化模块603在基于新的外部墙体区域轮廓线，将第三优化地图中的探索区域扩充至新的外部墙体区域轮廓线，得到优化后的探索区域时，具体用于：

针对新的外部墙体区域轮廓线上的若干关键点，基于关键点以预设方向向第三优化地图内部搜索，将搜索到的非探索区域点标注为新的探索区域点，直至搜索到第三优化地图中探索区域的点，新的探索区域点与第三优化地图中探索区域的点构成优化后的探索区域。

本实施例提供的装置可用于执行上述任一实施例的方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图7为本公开一实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图7所示，本实施例的电子设备700可以包括：存储器701、处理器702。

存储器701，用于存储程序指令。

处理器702，用于调用并执行存储器701中的程序指令，以执行上述任一实施例的方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本实施例的电子设备具体的可以为自主移动设备，或者自主移动设备的管理***。

本公开还提供了一种计算机可读存储介质，存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如上任一实施例的方法。

本公开还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例的方法。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种地图优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述结合覆盖区域、障碍物区域，确定并删除所述探索区域中的错误区域，包括：

提取所述探索区域的外部轮廓，得到探索区域轮廓线；

提取所述覆盖区域的外部轮廓，得到覆盖区域轮廓线；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述障碍物区域从所述第一优化地图中的探索区域中删除，得到分块地图；所述分块地图中包括若干探索区域区块；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述障碍物区域还包括普通障碍物区域；

所述对所述墙体区域进行优化，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述墙体区域进行优化，得到优化后的地图，还包括：

基于所述新的外部墙体区域轮廓线，将所述第三优化地图中的探索区域扩充至所述新的外部墙体区域轮廓线，得到优化后的探索区域；得到优化后的地图。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述新的外部墙体区域轮廓线，将所述第三优化地图中的探索区域扩充至所述新的外部墙体区域轮廓线，得到优化后的探索区域，包括：

8.一种地图优化装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用并执行所述存储器中的程序指令，执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7任一项所述的方法。

11.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的方法。