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龙图腾网获悉西安交通大学;宁波市舜安人工智能研究院申请的专利基于直骨架的室内多级拓扑地图的自动生成方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114355888B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2023-09-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111488933.6，技术领域涉及：G05D1/02；该发明授权基于直骨架的室内多级拓扑地图的自动生成方法及系统是由郑南宁;侯倩;张崧翌;陈仕韬设计研发完成，并于2021-12-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于直骨架的室内多级拓扑地图的自动生成方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于直骨架的室内多级拓扑地图的自动生成方法及系统，基于栅格地图提取墙壁多边形和障碍物多变形并进行边界平滑；对墙壁多边形通过直骨架生成方法生成一级骨架道路，接着对一级骨架道路进行搜索，将骨架走向不可控的房间结构划分为区域；联合区域和区域内部的障碍物多边形生成区域内部的二级骨架道路；对生成的骨架道路进行剪枝与平滑，生成分层拓扑地图，对于不能进行原地转向动作的室内机器人，使用基于螺线对的转角平滑方法，保证了路径曲率的连续性，确保生成的地图可以运用到多种不同类型的室内机器人上；生成了平滑的室内中轴参考轨迹，解决了基于维诺图的传统室内地图自动生成方法的骨架抖动和毛刺的问题。

本发明授权基于直骨架的室内多级拓扑地图的自动生成方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于直骨架的室内多级拓扑地图的自动生成方法，其特征在于，包括以下步骤：从占据栅格地图或CAD设计图中提取墙壁和障碍物轮廓；联合墙壁多边形和障碍物多边形生成直骨架并剪枝，得到剪枝处理的直骨架；基于剪枝处理的直骨架生成区域，具体包括以下步骤：基于收缩的直骨架构造方法，多边形边界的向内收缩，不断出现连通区域断开和区域消亡，狭长的走廊区域退化为骨架结构，对开阔的房间区域则进行进一步向内扩张；采用考虑带孔多边形、小区域、非凸区域以及多变形个数的代价函数，墙面多边形向内扩张的每一过程都计算其代价函数，将代价函数最小值为对应的收缩步长，进而得到多边形集合作为区域的最佳候选集合；对所述最佳候选集合中每一个元素构造外部直骨架，并对所述最佳候选集合中每一个元素的边界进行扩张步长为的反向外部扩，得到扩张后的区域集合；剪裁区域集合中每一个区域的尖角部分；对区域集合中每一个区域进行门点检测，裁剪每一个区域中属于门外的区域；对反向扩张后所得区域集合中每一个区域超出墙体的部分进行剪裁，保留每一个区域中属于墙面多边形的部分，形成区域集合对墙体多边形和未被区域包含的障碍物集合Ow联合组成的多边形所生成的骨架段图Gsw进行切割，将区域外部属于狭窄环境中走向易于把控的骨架段保留为一级道路Tw；对区域和其内部包含的障碍物集合Oo联合组成的多边形所生成的骨架段图Gso进行切割，将区域内部属于房间环境中受可变障碍物影响的走向不易把控的骨架段保留为二级道路TO；当区域内部不包含障碍物时，使用区域的最大内接矩形作为外多边形进行骨架生成；初步得到一个由区域，一级道路和二级道路组成的多级直骨架地图基于多级直骨架地图M中的顶点集合V和室内机器人的最大转向半径为κM，采用螺线对进行转角平滑处理，得到最终的多级直骨架地图；从占据栅格地图中提取墙壁和障碍物轮廓包括以下步骤：S11，针对栅格地图中的自由区域进行二值化处理，并采用形态学操作中的开运算对栅格地图中的噪声点进行初步滤除；S12，利用Suzuki轮廓追踪算法得到二级轮廓集合；S13，将二级轮廓集合中的父级轮廓划分为墙体，对于二级轮廓中的子级轮廓，使用道格拉斯·普客算法对轮廓中的折线进行提取，并对算法设定阈值，得到墙体轮廓集合和障碍物轮廓集合其中，和为中的点集，Nw和NO表示各集合中元素的总数；S14，再次使用道格拉斯·普客算法，根据栅格地图的边界噪声设定阈值，将墙体轮廓集合Cw简化为墙体多边形集合将障碍物轮廓集合CO简化为障碍物多边形集合联合墙壁多边形和障碍物多边形生成直骨架并剪枝，得到剪枝处理的直骨架包括以下步骤：S21，对墙体多边形集合使用直骨架生成算法，将生成的多边形直骨架图表示为G＝V,E，其中，为顶点集合，为边的集合，ek＝{vi,vj}ek∈E,vi∈Vj∈V表示一条从vi到vj的边；S22，顶点vi0iNV的度为与其关联的边的个数；对G中的边集合E进行重新组合，将连接首尾两个相交点及其中间的连接点的所有边组合为骨架段其中，Ne表示s中边的个数，骨架段集合S可以表示为其中NS表示G中骨架段的个数，由骨架段构成的图可以表示为Gs＝V,S；S23，对Gs进行入射边剪枝，即对任意端点与原多边形重合的骨架段进行剪枝，删除si中所有的边，删除与删除边关联顶点中的孤立点；对Gs进行短边剪枝，如果骨架段si的长度过小，则对骨架段si进行剪枝，删除si中的所有边，删除与删除边关联顶点中的孤立点，并将si中首尾两个相交点融合为同一点。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人西安交通大学;宁波市舜安人工智能研究院，其通讯地址为：710049 陕西省西安市咸宁西路28号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。