基于啮齿类动物模型的同步定位与地图构建方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108680175A(43)申请公布日2018.10.19(21)申请号201810265940.1H04W4/02(2018.01)(22)申请日2018.03.28(66)本国优先权数据201711320886.82017.12.12CN201810103369.32018.02.01CN(71)申请人安徽工程大学地址241000安徽省芜湖市鸠江区北京中路8号(72)发明人秦国威陈孟元(74)专利代理机构芜湖思诚知识产权代理有限公司34138代理人杨涛(51)Int.Cl.G01C21/32(2006.01)G01C21/34(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图2页(54)发明名称基于啮齿类动物模型的同步定位与地图构建方法及装置(57)摘要本发明提供一种基于啮齿类动物模型的同步定位与地图构建方法及装置，方法包括：获取机器人的当前视觉场景图像信息；根据预先构建的啮齿类动物模型，从预先构建的视觉信息库中匹配出与当前视觉场景图像信息具有最大场景相似度的位姿信息；在场景相似度低于设定阈值时，获取机器人的当前WIFI信号强度集合；根据啮齿类动物模型，从预先构建的WIFI指纹地图中匹配出与当前WIFI信号强度集合具有最大指纹相似度的位姿信息；根据最大场景相似度和/最大指纹相似度对应的位姿信息对机器人进行同步定位与地图构建。CN108680175ACN108680175A权利要求书1/2页1.一种基于啮齿类动物模型的同步定位与地图构建方法，其特征在于，所述方法包括：获取机器人的当前视觉场景图像信息；根据预先构建的啮齿类动物模型，从预先构建的视觉信息库中匹配出与所述当前视觉场景图像信息具有最大场景相似度的位姿信息；在所述场景相似度低于设定阈值时，获取所述机器人的当前WIFI信号强度集合；根据所述啮齿类动物模型，从预先构建的WIFI指纹地图中匹配出与所述当前WIFI信号强度集合具有最大指纹相似度的位姿信息；根据所述最大场景相似度和/所述最大指纹相似度对应的位姿信息对所述机器人进行同步定位与地图构建。2.根据权利要求1所述的基于啮齿类动物模型的同步定位与地图构建方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述最大场景相似度对所述视觉信息库进行更新；根据所述最大指纹相似度对所述WIFI指纹地图进行更新。3.根据权利要求1所述的基于啮齿类动物模型的同步定位与地图构建方法，其特征在于，所述获取所述机器人的当前WIFI信号强度集合，包括：确定有效的无线接入点；接收每个有效的无线接入点在当前位置产生的当前接收信号强度均值；将所有有效的无线接入点对应的当前接收信号强度均值确定为所述机器人的当前WIFI信号强度集合。4.根据权利要求3所述的基于啮齿类动物模型的同步定位与地图构建方法，其特征在于，所述确定有效的无线接入点，包括：确定有效的无线接入点的数量；从所有无线接入点组成的无线接入点集合中随机选定两个无线接入点作为参考接入点；计算两个所述参考接入点间的第一互信息；从所述无线接入点集合中获取可使第二互信息最小的无线接入点；从所述无线接入点集合中获取可使第三互信息最小的无线接入点；以此类推，直至获取到足够数量的无线接入点。5.根据权利要求1所述的基于啮齿类动物模型的同步定位与地图构建方法，其特征在于，所述根据所述啮齿类动物模型，从预先构建的WIFI指纹地图中匹配出与所述当前WIFI信号强度集合具有最大指纹相似度的位姿信息，包括：根据所述当前WIFI信号强度集合，以及根据预先构建的贝叶斯后验估计模型获取机器人的估计位置；根据所述估计位置，所述WIFI指纹地图，以及根据所述啮齿类动物模型中的位姿细胞网络，进行位姿信息匹配，以匹配出与所述当前WIFI信号强度集合具有最大指纹相似度的位姿信息。6.根据权利要求5所述的基于啮齿类动物模型的同步定位与地图构建方法，其特征在于，所述位姿细胞网络进行位姿信息匹配，包括：根据所述估计位置，从所述WIFI指纹地图中提取出与所述估计位置相邻的至少一个经2CN108680175A权利要求书2/2页历单元；计算每个所述经历单元的WIFI信号强度与所述当前WIFI信号强度间的欧氏距离；获取最大欧式距离对应的经历单元所指向的位姿信息，并将获取到的位姿信息确定为机器人的当前位姿信息。7.根据权利要求6所述的基于啮齿类动物模型的同步定位与地图构建方法，其特征在于，所述欧式距离的计算公式为：其中，(xpc,ypc,θpc)为经历单元对应的位姿细胞坐标；(xi,yi,θi)为与当前位置对应的位姿细胞坐标；ra为(x,y)平面的区域常数，θa为θ维上的区域常数。8.根据权利要求1所述的基于啮齿类动物模型的同步定位与地图构建方法，其特征在于，所述WIFI指纹地图的构建