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公开(公告)号：CN119439985A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411344623.0
申请日：2024-09-25
Applicant: 南开大学
IPC: G05D1/43 , G05D1/246 , G05D1/633 , G05D1/644 , G05D109/10
Abstract: 本申请涉及机器控制领域，提供了针对地面机器人的地形探索方法、装置、设备及存储介质。所述方法包括：对探索状态地图的各个区域进行可通行性状态标记，可通行性状态包括已探索不可通行状态、已探索可通行状态以及未探索状态；在探索状态地图中，确定包含地面机器人且仅包含已探索区域的最大正方形；对各个未知区域分别进行安全度评估；基于预设探索目标和各个未知区域的安全度，确定地面机器人的最优探索路由；按照最优探索路由规划地面机器人的安全探索路径，并控制地面机器人基于安全探索路径，对具有未探索状态的区域进行地形探索。本申请提供的方法可以提高地面机器人的探索效率。
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公开(公告)号：CN118603083B
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202410868969.4
申请日：2024-07-01
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及方位测量技术领域，尤其涉及一种基于共视约束的多传感器紧耦合同步定位与建图方法，包括如下步骤：基于特征点的视觉惯性导航位姿估计和基于几何约束的激光雷达惯性导航位姿估计实现分布式前端里程计，用于对视觉传感器、激光雷达传感器及惯性导航传感器进行前端定位；基于关键帧的数据同步方法同步视觉传感器、激光雷达传感器及惯性导航传感器输出数据；基于流形的跨模态约束标准化方法紧耦合视觉传感器、激光雷达传感器及惯性导航传感器的输出数据约束；基于关键帧共视约束的传感器联合优化方法实现后端建图。本发明提供的方法提高了系统的实时性，且提高了定位与建图精度。
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公开(公告)号：CN116382307B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310654646.0
申请日：2023-06-05
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了基于未知连通区域质心的多机器人自主探索方法及系统，涉及多机器人协同自主探索技术领域，所述方法包括：使用维诺图划分即将探索的未知区域，为机器人分配负责探索的维诺图分区；在机器人团队周围和每一个机器人周围分别选择全局探索窗口和局部探索窗口；提取所有探索窗口的未知连通区域；计算未知连通区域的质心；利用设计的无参效用函数的值确定机器人的探索区域。本发明在多机器人协同自主探索过程中，利用基于维诺图的多机器人协同策略以及基于未知连通区域质心引导的探索策略，通过设计的无参效用函数评估质心，提高了多机器人自主探索效率。
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公开(公告)号：CN119229134B
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202411255347.0
申请日：2024-09-09
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及三维点云特征提取技术领域，公开了基于特征分离和聚合的旋转不变点云特征提取方法，包括对点云图进行分组，获得点组及其各个点云的坐标，根据各个点云在原坐标系中的坐标，通过主成分分析法，获得各个点云在局部坐标系中的坐标；基于各个点云在局部坐标系中的坐标，通过多层感知分别对每组点组进行形状特征提取，得到各点云的形状特征；基于各个点云在局部坐标系中的坐标，计算各点云的姿态特征；将各点云的形状特征和姿态特征通过多层感知机和最大池化操作，获得各点云的高维度的形状特征和姿态特征；通过特征融合网络对各点云的高维度的形状特征和姿态特征进行融合，得到各个点云的融合后特征。准确、高效的提取点云特征。
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公开(公告)号：CN119224743A
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202411730525.0
申请日：2024-11-29
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种激光雷达与相机外在参数校准方法，包括如下步骤：判断激光点云致密性是否满足要求；生成激光强度图像、激光深度图像及激光索引图像，并进行图像增强处理；将视觉图像处理为视觉强度图像并生成视觉深度图像；估计深度对应点对以及强度对应点对；修剪对应点对，优化外在参数；删除相机视角下不可见的激光点云，生成校正后激光强度图像、校正后激光深度图像及校正后激光索引图像；对外在参数由粗到细优化求解，得到最终优化的外在参数。本发明提供的方法通过数据积累评估准则、图像增强方案及由粗到细的激光雷达图像校正策略的结合，能够获得高质量激光强度图像及激光深度图像。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116382307A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310654646.0
申请日：2023-06-05
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了基于未知连通区域质心的多机器人自主探索方法及系统，涉及多机器人协同自主探索技术领域，所述方法包括：使用维诺图划分即将探索的未知区域，为机器人分配负责探索的维诺图分区；在机器人团队周围和每一个机器人周围分别选择全局探索窗口和局部探索窗口；提取所有探索窗口的未知连通区域；计算未知连通区域的质心；利用设计的无参效用函数的值确定机器人的探索区域。本发明在多机器人协同自主探索过程中，利用基于维诺图的多机器人协同策略以及基于未知连通区域质心引导的探索策略，通过设计的无参效用函数评估质心，提高了多机器人自主探索效率。
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公开(公告)号：CN118603083A
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202410868969.4
申请日：2024-07-01
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及方位测量技术领域，尤其涉及一种基于共视约束的多传感器紧耦合同步定位与建图方法，包括如下步骤：基于特征点的视觉惯性导航位姿估计和基于几何约束的激光雷达惯性导航位姿估计实现分布式前端里程计，用于对视觉传感器、激光雷达传感器及惯性导航传感器进行前端定位；基于关键帧的数据同步方法同步视觉传感器、激光雷达传感器及惯性导航传感器输出数据；基于流形的跨模态约束标准化方法紧耦合视觉传感器、激光雷达传感器及惯性导航传感器的输出数据约束；基于关键帧共视约束的传感器联合优化方法实现后端建图。本发明提供的方法提高了系统的实时性，且提高了定位与建图精度。
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公开(公告)号：CN119668298A
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202411878536.3
申请日：2024-12-19
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及移动机器人自主导航和行人间避障技术领域，提供一种基于时空约束速度障碍的行人间安全导航方法及系统，方法包括：根据激光信息获得行人的运动状态；根据行人的运动状态在速度空间中构建速度障碍区域；根据行人密度自适应调整时间因子，并根据时间因子调整速度障碍区域，根据时间约束下速度障碍区域，运用时间约束下的速度障碍法进行速度采样，通过速度重采样判据判断是否进行速度重采样；对采样速度进行积分处理，生成候选轨迹，设计评价函数选择最优轨迹。本发明利用时空约束速度障碍方法，引导机器人产生安全速度，通过设计自适应调节的时间因子与速度重采样机制提高了机器人导航的安全性与运动效率。
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公开(公告)号：CN119224743B
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202411730525.0
申请日：2024-11-29
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种激光雷达与相机外在参数校准方法，包括如下步骤：判断激光点云致密性是否满足要求；生成激光强度图像、激光深度图像及激光索引图像，并进行图像增强处理；将视觉图像处理为视觉强度图像并生成视觉深度图像；估计深度对应点对以及强度对应点对；修剪对应点对，优化外在参数；删除相机视角下不可见的激光点云，生成校正后激光强度图像、校正后激光深度图像及校正后激光索引图像；对外在参数由粗到细优化求解，得到最终优化的外在参数。本发明提供的方法通过数据积累评估准则、图像增强方案及由粗到细的激光雷达图像校正策略的结合，能够获得高质量激光强度图像及激光深度图像。
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公开(公告)号：CN119229134A
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202411255347.0
申请日：2024-09-09
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及三维点云特征提取技术领域，公开了基于特征分离和聚合的旋转不变点云特征提取方法，包括对点云图进行分组，获得点组及其各个点云的坐标，根据各个点云在原坐标系中的坐标，通过主成分分析法，获得各个点云在局部坐标系中的坐标；基于各个点云在局部坐标系中的坐标，通过多层感知分别对每组点组进行形状特征提取，得到各点云的形状特征；基于各个点云在局部坐标系中的坐标，计算各点云的姿态特征；将各点云的形状特征和姿态特征通过多层感知机和最大池化操作，获得各点云的高维度的形状特征和姿态特征；通过特征融合网络对各点云的高维度的形状特征和姿态特征进行融合，得到各个点云的融合后特征。准确、高效的提取点云特征。
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