【技術實現步驟摘要】
本申請涉及同步定位與地圖構建，尤其涉及一種確認關鍵幀的方法、裝置以及相關設備。
技術介紹
1、同步定位和地圖構建(simultaneous?localization?and?mapping，slam)是一種服務于自動機器(包括自主移動機器人和無人駕駛車輛)的技術，自動機器通過該技術能夠實現自我定位以及環境映射。在slam技術中，關鍵幀的選擇格外重要，關鍵幀是指物體運動或者變化中的關鍵動作所處的那一幀，例如，在自動機器所處區域突然增加一個障礙物時，關鍵幀可以是自動機器首次掃描到該障礙物出現的那一幀；在自動機器所處區域突然減少一個障礙物時，關鍵幀可以是自動機器首次掃描到該障礙物消失的那一幀。
2、自動機器在工作區域進行自我定位以及環境映射時，需要獲取該工作區域上每個位置對應的環形關鍵幀，由于自動機器在經過每個位置時的掃描拍攝角度范圍有限，因此每個位置對應的環形關鍵幀需要根據自動機器多次經過該位置所拍攝的關鍵幀進行合并生成。但是由于自動機器每次經過工作區域上的各個位置時，其對應的掃描角度范圍不可控，即自動機器在某一位置拍攝的圖像可能與自動機器之前在該位置處拍攝的圖像存在高度重合的情況，自動機器在某一位置處拍攝的可能是非關鍵幀，因此確認自動機器每次拍攝的圖像是否為關鍵幀十分重要。
3、當前的確認關鍵幀的方法包括通過判斷幀的姿態差、幀在不同坐標系之間的歐幾里得距離的變化量以及幀在不同坐標系之間的歐拉角的變化量是否大于各自的預設閾值，來確定當前幀是否為關鍵幀。由于姿態差的計算涉及點云匹配算法和慣性測量單元(inert
技術實現思路
1、本申請提供了一種確認關鍵幀的方法、裝置以及相關設備，不僅可以減少計算資源的消耗，并且在確認當前幀是否為關鍵幀時，需要考慮當前幀與該位置相關聯的多個關鍵幀之間的關系，因此還可以防止關鍵幀的數量過度增長。
2、第一方面，本申請提供了一種確認關鍵幀的方法，方法包括：獲取第一當前幀對應的第一掃描位置和第一掃描角度范圍；獲取第一掃描位置的歷史關鍵幀對應的第二掃描角度范圍，歷史關鍵幀為與掃描位置關聯的多個關鍵幀；在第一掃描角度范圍未與第二掃描角度范圍重疊的角度差值大于或者等于第一預設角度閾值時，確定第一當前幀為第一掃描位置關聯的關鍵幀。
3、在第一方面的一種可能的實現方式中，在第一掃描角度范圍未與第二掃描角度范圍重疊的角度差值大于或者等于第一預設角度閾值時，確定第一當前幀為第一掃描位置關聯的關鍵幀，包括：將第一掃描角度范圍與第二掃描角度范圍進行合并，得到第三掃描角度范圍；將第三掃描角度范圍包含的角度數減去第二掃描角度范圍包含的角度數，得到第一角度數；在第一角度數大于或者等于第一預設角度閾值時，確定第一當前幀為第一掃描位置關聯的關鍵幀。
4、在第一方面的一種可能的實現方式中，獲取第一掃描位置的歷史關鍵幀對應的第二掃描角度范圍，包括：根據第一掃描位置查詢第一表格，第一表格包括多個掃描位置以及每個掃描位置關聯的多個關鍵幀對應的掃描角度范圍；在多個掃描位置包括第一掃描位置的情況下，獲取第一掃描位置的歷史關鍵幀對應的第二掃描角度范圍。
5、在第一方面的一種可能的實現方式中，在確定第一當前幀為第一掃描位置關聯的關鍵幀之后，方法還包括：將第一掃描角度范圍與第二掃描角度范圍進行合并，得到第三掃描角度范圍；將第一表格中第一掃描位置對應的掃描角度范圍更新為第三掃描角度范圍。
6、在第一方面的一種可能的實現方式中，方法還包括：獲取第二當前幀對應的第二掃描位置和第四掃描角度范圍；判斷第二掃描位置是否具有歷史關鍵幀；在確定第二掃描位置不具有歷史關鍵幀的情況下，確定第二當前幀為第二掃描位置相關聯的關鍵幀。
7、在第一方面的一種可能的實現方式中，判斷第二掃描位置是否具有歷史關鍵幀，包括：根據第二掃描位置查詢第一表格；在多個掃描位置不包括第二掃描位置的情況下，確定第二當前幀為第二掃描位置關聯的關鍵幀，并將第二掃描位置、第四掃描角度范圍以及第二掃描位置和第四掃描角度的對應關系更新到第一表格中。
8、在第一方面的一種可能的實現方式中，在獲取第一掃描位置的歷史關鍵幀對應的第二掃描角度范圍之后，方法還包括：判斷第二掃描角度范圍包含的角度數是否大于或者等于第二預設角度閾值，在確定第二掃描角度范圍包含的角度數大于或者等于第二預設角度閾值的情況下，確認第一掃描位置不用新增關鍵幀，將第一當前幀確認為非關鍵幀。
9、在第一方面的一種可能的實現方式中，第一表格為哈希表，在獲取第一當前幀對應的第一掃描位置和第一掃描角度范圍之前，方法還包括：獲取工作區域中的多個掃描位置以及其各自關聯的多個關鍵幀；計算多個掃描位置中每個掃描位置關聯的多個關鍵幀對應的掃描角度范圍的合并；構建哈希表，哈希表包括多個鍵值對，每個鍵值對的鍵對應的掃描位置，每個鍵值對的值是掃描位置關聯的多個關鍵幀對應的掃描角度范圍的合并。
10、第二方面，本申請提供了一種確認關鍵幀的裝置，裝置包括：第一獲取單元，用于獲取第一當前幀對應的第一掃描位置和第一掃描角度范圍；第二獲取單元，用于獲取第一掃描位置的歷史關鍵幀對應的第二掃描角度范圍，歷史關鍵幀為與掃描位置關聯的多個關鍵幀；確認單元，用于在第一掃描角度范圍未與第二掃描角度范圍重疊的角度差值大于或者等于第一預設角度閾值時，確定第一當前幀為第一掃描位置關聯的關鍵幀。
11、在第二方面的一種可能的實現方式中，確認單元具體用于：將第一掃描角度范圍與第二掃描角度范圍進行合并，得到第三掃描角度范圍；將第三掃描角度范圍包含的角度數減去第二掃描角度范圍包含的角度數，得到第一角度數；在第一角度數大于或者等于第一預設角度閾值時，確定第一當前幀為第一掃描位置關聯的關鍵幀。
12、在第二方面的一種可能的實現方式中，第二獲取單元具體用于：根據第一掃描位置查詢第一表格，第一表格包括多個掃描位置以及每個掃描位置關聯的多個關鍵幀對應的掃描角度范圍；在多個掃描位置包括第一掃描位置的情況下，獲取第一掃描位置的歷史關鍵幀對應的第二掃描角度范圍。
13、在第二方面的一種可能的實現方式中，在確定第一當前幀為第一掃描位置關聯的關鍵幀之后，確認單元還用于：將第一掃描角度范圍與第二掃描角度范圍進行合并，得到第三掃描角度范圍；將第一表格中第一掃描位置對應的掃描角度范圍更新為第三掃描角度范圍。
14、在第二方面的一種可能的實現方式中，第一獲取單元，還用于獲取第二當前幀對應的第二掃描位置和第四掃描角度范圍；第二獲取單元，還用于判斷第二掃描位置是否具有歷史關鍵幀；在確定第二掃描位置不具有歷史關鍵幀的情況下，確定第二當前幀為第二掃描位置相關聯的關鍵本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種確認關鍵幀的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一掃描角度范圍未與所述第二掃描角度范圍重疊的角度差值大于或者等于第一預設角度閾值時，確定所述第一當前幀為所述第一掃描位置關聯的關鍵幀，包括：
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述獲取所述第一掃描位置的歷史關鍵幀對應的第二掃描角度范圍，包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在確定所述第一當前幀為所述第一掃描位置關聯的關鍵幀之后，所述方法還包括：
5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述判斷所述第二掃描位置是否具有所述歷史關鍵幀，包括：
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在獲取所述第一掃描位置的歷史關鍵幀對應的第二掃描角度范圍之后，所述方法還包括：
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一表格為哈希表，在獲取第一當前幀對應的第一掃描位置和第一掃描角度范圍之前，所述方法還包括：
9
10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述確認單元具體用于：
11.根據權利要求9或10所述的裝置，其特征在于，所述第二獲取單元具體用于：
12.根據權利要求11所述的裝置，其特征在于，在確定所述第一當前幀為所述第一掃描位置關聯的關鍵幀之后，所述確認單元還用于：
13.根據權利要求11所述的裝置，其特征在于，
14.根據權利要求13所述的裝置，其特征在于，所述第二獲取單元具體用于：
15.根據權利要求14所述的裝置，其特征在于，所述第二獲取單元還用于：
16.根據權利要求15所述的裝置，其特征在于，所述第一表格為哈希表，在獲取第一當前幀對應的第一掃描位置和第一掃描角度范圍之前，所述第一獲取單元還用于：
17.一種電子設備，其特征在于，所述電子設備包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲計算機程序指令，所述處理器通過運行所述計算機程序指令以實現如權利要求1至8任一項所述的方法。
18.一種割草機，其特征在于，所述割草機包括權利要求9至16任一項所述的裝置或者權利要求17所述的電子設備。
19.一種包含指令的計算機程序產品，其特征在于，所述計算機程序產品是包含指令的，能夠運行在計算設備上或被儲存在任何可用介質中的軟件或程序產品，當計算機程序產品在至少一個電子設備上運行時，使得至少一個電子設備執行如權利要求1至8任一項所述的方法。
20.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，包括計算機指令，當所述計算機指令被處理器運行時，實現如權利要求1至8任一項所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種確認關鍵幀的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一掃描角度范圍未與所述第二掃描角度范圍重疊的角度差值大于或者等于第一預設角度閾值時，確定所述第一當前幀為所述第一掃描位置關聯的關鍵幀，包括：
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述獲取所述第一掃描位置的歷史關鍵幀對應的第二掃描角度范圍，包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在確定所述第一當前幀為所述第一掃描位置關聯的關鍵幀之后，所述方法還包括：
5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述判斷所述第二掃描位置是否具有所述歷史關鍵幀，包括：
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在獲取所述第一掃描位置的歷史關鍵幀對應的第二掃描角度范圍之后，所述方法還包括：
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一表格為哈希表，在獲取第一當前幀對應的第一掃描位置和第一掃描角度范圍之前，所述方法還包括：
9.一種確認關鍵幀的裝置，其特征在于，所述裝置包括：
10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述確認單元具體用于：
11.根據權利要求9或10所述的裝置，其特征在于，所述第二獲取單元具體用于：
【專利技術屬性】
技術研發人員：魏基棟，
申請(專利權)人：深圳庫犸科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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