拓撲地圖中的房間檢測

S觟ren Schwertfeger，于天彥

（1.中國科學院 上海微系統與信息技術研究所，上海200050；2.上海科技大學 上海200031）

拓撲地圖中的房間檢測

（1.中國科學院 上海微系統與信息技術研究所，上海200050；2.上海科技大學 上海200031）

測繪是許多機器人應用的一個重要組成部分。為了評估測繪步驟的表現，需要對其得出的地圖的質量進行衡量。地圖對定位與路徑規劃而言都至關重要。本文以先前比較機器人所生成地圖與基準地圖的拓撲結構的嘗試中已經使用的拓撲圖匹配法為基礎，采用Alpha Shape法對房間等地圖開放區域的檢測進行了擴展，通過在450幅由不同原始地圖添加噪聲后形成的地圖上進行的充分測試，顯示房間檢測為匹配算法的穩定性與魯棒性帶來提升。

機器人學；拓撲地圖；房間檢測；Alpha Shape

在機器人領域，環境地圖是其所在環境的模型，該地圖通常用二維網格地圖的形式表達。而拓撲圖則是僅包含地點及其連接的更抽象表達。拓撲地圖已在許多方面得到應用，如地圖融合[1]、地點檢測[2，3]或規劃[4]。同時也有不同的二維網格地圖生成方法，如基于細化[5]或 Voronoi圖[6-7]。

所有的地圖都會帶有一定程度的由定位錯誤所帶來的誤差[8]。之前的拓撲地圖質量評估算法通過對拓撲地圖進行匹配，并測量其匹配誤差，從而決定地圖的質量[9，10]。在密閉空間和走廊上，算法的結果良好，但在開放區域內，由于Voronoi圖對于墻壁上的噪音極其敏感，導致在同一測試環境的開放區域內不同地圖對應的拓撲圖無法與基準地圖相匹配。……