自动行走设备用地图的边界确定方法及装置与流程

1.本发明涉及自动行走设备技术领域，特别是涉及一种自动行走设备用地图的边界确定方法及装置。


背景技术：

2.随着科技的不断发展以及人们生活水平的进一步提高，自动行走设备在人们生活中的应用越来越广泛，例如扫地机器人、拖地机器人等。
3.以扫地机器人为例，其凭借一定的人工智能自动在室内完成地面的清洁工作。扫地机器人要实现在室内自主移动，首要的是需建立室内环境的地图，在实际使用时，用户可以对建立好的地图进行调整，以调整扫地机器人的清洁区域。目前最普遍的需求是需要在地图上相邻的两个区域之间设置边界线，以阻止扫地机器人从当前区域进入相邻区域，避免交叉污染。针对该需求，一般的做法是用户直接在地图上相邻的两个区域之间绘制边界线，但是人为绘制的边界线往往存在位置上的偏差，用户需要反复调整边界线，这无疑会降低扫地机器人的清洁效率。同样地，针对其他的自动行走设备，也会存在同样的问题。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对修改地图时，因无法快速准确地确定边界线、需反复调整边界线而导致自动行走设备工作效率低的问题，提供一种自动行走设备用地图的边界确定方法、装置、计算机存储介质以及自动行走设备。
5.一种自动行走设备用地图的边界确定方法，包括：
6.构建供自动行走设备使用的初始环境地图，所述初始环境地图用于划分不同的区域；
7.接收用户在所述初始环境地图上跨门区域输入的边界线，所述跨门区域为所述初始环境地图上两个相邻区域的连通交界区域，两个相邻区域中的其中一个区域为所述自动行走设备的目标行走区域；
8.根据所述跨门区域的图像特征，确定所述跨门区域的目标边界；
9.将所述边界线自动匹配到所述跨门区域的目标边界上。
10.在其中一个实施例中，所述目标边界为所述跨门区域远离所述目标行走区域的边界。
11.在其中一个实施例中，所述目标边界为所述跨门区域靠近所述目标行走区域的边界。
12.在其中一个实施例中，所述根据所述跨门区域的图像特征，确定所述跨门区域的目标边界的步骤包括：
13.采集所述跨门区域的预设分区域图像特征；
14.从所述预设分区域图像特征中确定出若干位置点，其中若干所述位置点位于所述跨门区域的同一侧；
15.根据若干所述位置点确定所述目标边界。
16.在其中一个实施例中，所述预设分区域图像特征包括门体区域图像特征、门框区域图像特征以及门套区域图像特征中的至少一种。
17.在其中一个实施例中，所述门体区域图像特征包括合页、门把手、门锁、门吸以及插销中的至少一种特征部；所述门框区域图像特征包括门框的拐角特征部；所述门套区域图像特征包括门套的拐角特征部。
18.在其中一个实施例中，所述初始环境地图包括栅格地图；
19.从所述预设分区域图像特征中确定若干位置点的步骤包括：
20.根据所述预设分区域图像特征的特征部，确定第一个位置点；
21.以所述第一个位置点为起点，在所述栅格地图上沿预设方向延伸，以确定第二个位置点。
22.一种自动行走设备用地图的边界确定装置，包括：
23.地图构建单元，用于构建供自动行走设备使用的初始环境地图，所述初始环境地图用于划分不同的区域；
24.接收单元，用于接收用户在所述初始环境地图上跨门区域输入的边界线，所述跨门区域为所述初始环境地图上两个相邻区域的连通交界区域，两个相邻区域中的其中一个区域为所述自动行走设备的目标行走区域；
25.目标边界确定单元，用于根据所述跨门区域的图像特征，确定所述跨门区域的目标边界；
26.匹配单元，用于将所述边界线自动匹配到所述跨门区域的目标边界上。
27.一种计算机存储介质，其上存储于计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的自动行走设备用地图的边界确定方法。
28.一种自动行走设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述的自动行走设备用地图的边界确定方法。
29.上述自动行走设备用地图的边界确定方法，首先构建初始环境地图，以供自动行走设备使用；然后接收用户在初始环境地图上跨门区域输入的边界线，跨门区域为两个相邻区域的连通交界区域，两个相邻区域中的其中一个区域为自动行走设备的目标行走区域；再根据跨门区域的图像特征，确定跨门区域的目标边界；最后将边界线自动匹配到跨门区域的目标边界上。
30.当用户在两个相邻区域之间的跨门区域输入边界线后，可以自动根据跨门区域处的图像特征，确定跨门区域的目标边界，并将输入的边界线自动匹配到目标边界上。由于无需人工反复调整边界线，提高了边界线的设置效率，即能够快速准确地确定边界线，提高了自动行走设备的工作效率。
附图说明
31.图1为本技术实施例一提供的自动行走设备用地图的边界确定方法的流程框图；
32.图2为自动行走设备用地图的一种具体示例；
33.图3为本技术实施例一提供的自动行走设备用地图的边界确定方法中步骤 s14的流程框图；
34.图4为本技术实施例一提供的自动行走设备用地图的边界确定方法中一种实施方式的步骤s142的流程框图；
35.图5为本技术实施例二提供的自动行走设备用地图的边界确定装置的结构示意图；
36.图6为本技术实施例三提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
37.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。
38.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
40.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
41.自动行走设备包括具有清洁功能的扫地机器人、拖地机器人等，以扫地机器人为例，在扫地机器人在室内执行自动清洁工作之前，首先需要熟悉室内环境，并构建室内的环境地图，以便后续使用。在扫地机器人执行自动清洁工作时，用户往往会根据实际需求对建立的环境地图进行修改，常规的做法是在两个相邻的区域中间绘制边界线，以限定扫地机器人的清洁区域。但是，两个相邻的区域之间往往会存在跨门区域，人为绘制的边界线由于存在偏差，用户往往需要对其进行反复调整，这将降低扫地机器人的工作效率。
42.同样地，对于与扫地机器人相似的其他自动行走设备而言，也会存在上述问题。
43.为了解决上述问题，本技术提供了一种自动行走设备用地图的边界确定方法、装置、计算机存储介质以及自动行走设备。
44.实施例一
45.如图1所示，本技术实施例提供的自动行走设备用地图的边界确定方法包括以下步骤：
46.步骤s10、构建供自动行走设备使用的初始环境地图，初始环境地图用于划分不同的区域。
47.在自动行走设备正式工作之前，可以根据对自动行走设备所处的环境中的特征进
行探测识别，并构建出初始环境地图，并将初始环境地图存储于自动行走设备内部，以供自动行走设备后续根据环境地图进行自定位和自主移动。
48.步骤s12、接收用户在初始环境地图上跨门区域输入的边界线，跨门区域为初始环境地图上相邻两个区域的连通交界区域，两个区域中的其中一个区域为自动行走设备的目标行走区域。
49.一般地，当前环境中可以包含多个分隔开的区域，按照功能划分，可以分为卧室区域、卫生间区域、客厅区域、厨房区域、阳台区域以及书房区域等，即，形成的初始环境地图上也对应包含上述多个分隔开的区域。相邻的两个区域有可能是相连通的，本文中所说的跨门区域即指相邻的两个区域之间的连通交界区域。例如，如图2所示，定义相邻的两个区域分别为第一区域和第二区域，第一区域可以为客厅区域，第二区域可以为卫生间区域，客厅区域和卫生间区域之间的连通交界区域即为客厅区域和卫生间区域之间的跨门区域；第一区域可以为客厅区域，第二区域可以为厨房区域，客厅区域和厨房区域之间的连通交界区域即为客厅区域和厨房区域之间的跨门区域。其中，第一区域可以为自动行走设备的目标行走区域，第二区域也可以为自动行走设备的目标行走区域。
50.当建立好初始环境地图，用户可以在初始环境地图上的跨门区域绘制边界线，即为自动行走设备划分禁区和目标行走区域。本文中以第一区域作为目标行走区域，第二区域为禁区进行说明，即，使自动行走设备在边界线一侧的第一区域行走，而不会从第一区域进入第二区域。其中，绘制的边界线可以为一条直线。
51.步骤s14、根据跨门区域的图像特征，确定跨门区域的目标边界。
52.当接收到用户在初始环境地图上输入的边界线后，即可采集跨门区域的图像特征，进而根据跨门区域的图像特征确定跨门区域的目标边界。根据跨门区域的图像特征确定跨门区域的目标边界的方法具有较高的边界确定效率，同时准确性较高。
53.步骤s16、将边界线自动匹配到跨门区域的目标边界上。
54.当确定了跨门区域的目标边界，即可将用户绘制的边界线自动匹配到跨门区域的目标边界上，完成对边界线的调整。当自动行走设备工作时，以该目标边界上的边界线为基准。
55.上述自动行走设备用地图的边界确定方法，首先构建初始环境地图，以供自动行走设备使用；然后接收用户在初始环境地图上跨门区域输入的边界线，跨门区域为两个相邻区域的连通交界区域，两个相邻区域中的其中一个区域为自动行走设备的目标行走区域；再根据跨门区域的图像特征，确定跨门区域的目标边界；最后将边界线自动匹配到跨门区域的目标边界上。
56.当用户在两个相邻区域之间的跨门区域输入边界线后，可以自动根据跨门区域处的图像特征，确定跨门区域的目标边界，并将输入的边界线自动匹配到目标边界上。由于无需人工反复调整边界线，提高了边界线的设置效率，即能够快速准确地确定边界线，提高了自动行走设备的工作效率。
57.在其中一个实施例中，目标边界为跨门区域远离目标行走区域的边界。
58.由于跨门区域具有一定的图像特征，根据采集到的图像特征可以判断出跨门区域的哪一侧是靠近第一区域的一侧，哪一侧是远离第一区域的一侧。
59.确定跨门区域远离第一区域的边界为目标边界的意义在于，第一区域和第二区域
之间的整个跨门区域均列入自动行走设备的工作范围，即，自动行走设备的禁区仅为第二区域，而不包含跨门区域，进而防止跨门区域被遗漏在工作范围之外。当自动行走设备工作时，以该目标边界上的边界线为基准，在边界线一侧的跨门区域和第一区域内工作，而无法进入第二区域工作，一方面防止第一区域和第二区域的交叉污染，同时防止第一区域和第二区域之间的跨门区域被遗漏工作。
60.在其中一个实施例中，目标边界为跨门区域靠近目标行走区域的边界。
61.由于跨门区域处往往会存在地面高度差，例如台阶等，当自动行走设备行走至跨门区域时，会发生越障动作。本实施例中，仅将第一区域列入自动行走设备的工作范围，将整个跨门区域和第二区域均列为禁区，进而避免自动行走设备在跨门区域进行越障。
62.在其中一个实施例中，如图3所示，步骤s14，即根据跨门区域的图像特征，确定目标边界的步骤包括：
63.步骤s141、采集跨门区域的预设分区域图像特征。
64.步骤s142、从预设分区域图像特征中确定出若干位置点，其中若干位置点位于跨门区域的同一侧。
65.步骤s143、根据若干位置点确定目标边界。
66.在确定跨门区域的目标边界的步骤中，可以首先采集跨门区域中的预设分区域图像特征，进而根据预设分区域图像特征确定位于跨门区域同一侧的若干位置点，最后根据若干位置点确定目标边界。具体地，预设分区域指的是跨门区域中具有明显位置标识的区域，图像特征可以有多种，每一种图像特征包括若干特征部，每个特征部均对应一个位置点，通过获取到预设分区域图像特征，即可以确定跨门区域的若干位置点，且若干位置点位于跨门区域的同一侧，这里说的同一侧是跨门区域远离目标行走区域的同一侧或者靠近目标行走区域的同一侧。确定好位置点后，即可确定若干位置点所在的线或面，即可确定目标边界。若获取到跨门区域中远离目标行走区域一侧的若干位置点，则目标边界为跨门区域远离目标行走区域的边界；若获取到跨门区域中靠近目标行走区域一侧的若干位置点，则目标边界为跨门区域靠近目标行走区域的边界。
67.在其中一个实施例中，预设分区域图像特征可以有多种，可以包括门体区域图像特征、门框区域图像特征以及门套区域图像特征中的至少一种。具体地，预设分区域图像特征可以仅包括一种特征，譬如，可以包括门体区域图像特征、门框区域图像特征或门套区域图像特征；也可以同时包括两种特征，譬如，可以包括门体区域图像特征及门框区域图像特征、门体区域图像特征及门套区域图像特征、门框区域图像特征及门套区域图像特征；还可以同时包括三种特征，譬如，可以包括门体区域图像特征、门框区域图像特征及门套区域图像特征。
68.在实际应用中，当第一区域和第二区域之间的跨门区域设置有门时，预设分区域图像特征可以包括门体区域图像特征，门体区域图像特征可以包括合页、门把手、门锁、门吸以及插销等中的至少一种特征部。例如，第一区域为客厅区域，第二区域为卫生间区域，客厅区域和卫生间区域之间的跨门区域设置有门，门朝卫生间区域开启。在上述情景中，门体面向卫生间区域的一侧上设置有合页和插销，此时可以通过采集合页和插销两种特征部，进而确定两个对应的位置点，再根据两个位置点确定目标边界。或者，可以采集门体面向卫生间区域一侧上的门把手和门吸两种特征部，进而确定这两个特征部对应的位置点，
最终确定目标边界。
69.以上仅是列举了两个例子，实际应用中，还可以采集门体区域图像特征中三个以上的位置点确定目标边界。
70.除了门体区域图像特征，跨门区域的图像特征还可以包括门框区域图像特征。门框区域图像特征可以包括门框的拐角，由于门框是安装于跨门区域两侧的包墙结构，因此门框的两侧具有拐角。实际应用中，可以采集门框靠近第二区域(即远离第一区域)的一侧拐角的位置点，进而确定目标边界，此时目标边界为跨门区域远离第一区域的边界；或者，可以采集门框靠近第一区域(即远离第二区域)的一侧拐角的位置点，进而确定目标边界，此时该目标边界为跨门区域靠近第一区域的边界。
71.同理，预设分区域图像特征还可以包括门套区域图像特征，门套区域图像特征可以包括门套的拐角。原理同门框特征，在此不赘述。
72.需要说明的是，可以同时采集上述门体区域图像特征、门框区域图像特征以及门套区域图像特征，也可以仅采集其中的一种或两种特征，例如，仅采集门体区域图像特征或仅采集门框区域图像特征或仅采集门套区域图像特征，或同时采集门体区域图像特征和门框区域图像特征，或同时采集门框区域图像特征和门套区域图像特征等。
73.在其中一个实施例中，初始环境地图包括栅格地图。如图4所示，步骤s142，即从预设分区域图像特征中，确定若干位置点的步骤包括：
74.步骤s1421、根据预设分区域图像特征的特征部，确定第一个位置点。
75.具体地，可以通过采集门体区域图像特征或门框区域图像特征或门套区域图像特征的特征部，确定第一个位置点，特征部指的是合页、门把手、门锁、门吸以及插销、门框拐角、门套拐角等部位。具体内容可参考前面相关描述，在此不赘述。
76.步骤s1422、以第一个位置点为起点，在栅格地图上沿预设方向延伸，以确定第二个位置点。
77.当确定了第一个位置点之后，可以在栅格地图上以第一个位置点为起点，沿预设方向延伸，由此确定第二个位置点。栅格地图为矩阵式地图，其具有垂直的第一方向和第二方向，由于环境地图中的各区域一般均呈矩阵状，与栅格地图相匹配，即均为横平竖直结构。因此，当在栅格地图上确定了第一个位置点之后，沿第一个位置点朝向预设的第一方向或第二方向延伸，该延长线上的位置点均可作为第二个位置点，通过第一个位置点和第二个位置点即可确定目标边界。
78.需要说明的是，确定第一个位置点的延伸方向时，可以结合用户绘制的边界线的方向来确定。例如，用户绘制的边界线方向更靠近第一方向，则第一个位置点的延伸方向即为第一方向，反之，用户绘制的边界线更靠近第二方向，则第一个位置点的延伸方向即为第二方向。根据用户绘制的边界线的方向趋势来确定第一个位置点的延伸方向，可避免沿错误的方向确定第二个位置点，提高最终确定的目标边界的准确性。
79.另外，由于栅格地图中每个单元格的间隔是确定的，因此可以预先获取到跨门区域的宽度(即图2中所示的跨门区域矩形框的长)，进而确定延伸的长度，再以最后延伸到的位置点作为第二个位置点。
80.在一个具体示例中，首先采集到跨门区域的合页的图像特征，以该合页所在位置作为第一个位置点。由于栅格地图上的栅格为方正结构，且地图中跨门区域也为横平竖直
结构，因此定义水平方向为第一方向，垂直方向为第二方向。判断用户绘制的边界线的方向，若靠近第一方向，则以第一个位置点为起点，在栅格地图上沿第一方向延伸若干单元格的距离，确定第二个位置点，由第一个位置点和第二个位置点确定一条边界线，即为目标边界线。反之，若靠近第二方向，则以第一个位置点为起点，在栅格地图上沿第二方向延伸若干单元格的距离，确定第二个位置点，由第一个位置点和第二个位置点确定一条边界，即为目标边界。
81.实施例二
82.如图5所示，本技术实施例提供的自动行走设备用地图的边界确定装置包括地图构建单元20、接收单元22、目标边界确定单元24以及匹配单元26。
83.其中，地图构建单元20用于构建供自动行走设备使用的初始环境地图，初始环境地图用于划分不同的区域。接收单元22用于接收用户在初始环境地图上跨门区域输入的边界线，跨门区域为初始环境地图上两个相邻区域的连通交界区域，两个相邻区域中的其中一个区域为自动行走设备的目标行走区域。目标边界确定单元24用于根据跨门区域的图像特征，确定跨门区域的目标边界。匹配单元26用于将边界线自动匹配到跨门区域的目标边界上。
84.上述地图构建单元20、接收单元22、目标边界确定单元24以及匹配单元 26的具体内容可参见实施例一中的相关描述，在此不做赘述。
85.上述自动行走设备用地图的边界确定装置，首先构建初始环境地图，以供自动行走设备使用；然后接收用户在初始环境地图上跨门区域输入的边界线，跨门区域为两个相邻区域的连通交界区域，两个相邻区域中的其中一个区域为自动行走设备的目标行走区域；再根据跨门区域的图像特征，确定跨门区域远离第一区域的边界，即目标边界；最后将边界线自动匹配到跨门区域的目标边界上。
86.当用户在两个相邻区域之间的跨门区域输入边界线后，可以自动根据跨门区域处的图像特征，确定跨门区域远离第一区域的边界，并将边界线自动匹配到该边界上。由于无需人工反复调整边界线，提高了边界线的设置效率，即能够快速准确地确定边界线，提高了自动行走设备的工作效率。
87.实施例三
88.本技术实施例还提供了一种自动行走设备，如图6所示，自动行走设备包括存储器100以及处理器200。其中，存储器100和处理器200之间互相通信连接，可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
89.处理器200可以为中央处理器(central processing unit，cpu)。处理器 200还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor， dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
90.存储器100作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的自动行走设备用地图的边界确定方法对应的程序指令。处理器200通过运行存储在存储器100 中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器200的各种功能应用以及数据处理，即实现自动行走设备用地图的边
界确定方法。
91.存储器100可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器200所创建的数据等。此外，存储器100可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器100可选包括相对于处理器200远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
92.本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory， rom)、随机存储记忆体(random access memory，ram)、快闪存储器(flashmemory)、硬盘(hard disk drive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid-state drive， ssd)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
93.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
94.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。