Создайте карту заполнения с вероятностными значениями
occupancyMap создает 2D объект карты сетки заполнения. Каждая ячейка в сетке заполнения имеет значение, представляющее вероятность заполнения той ячейки. Значения близко к 1 представляют высокую вероятность, что ячейка содержит препятствие. Значения близко к 0 представляют высокую вероятность, что ячейка не занята и свободное препятствие.
Карты заполнения используются в алгоритмах навигации, таких как планирование пути (см. plannerRRT). Они также используются в отображении приложений для нахождения путей без коллизий, выполнения предотвращения столкновения и вычисления локализации (см. monteCarloLocalization). Можно изменить карту заполнения, чтобы соответствовать определенному приложению.
occupancyMap объекты поддерживают локальные координаты, мировые координаты и индексы сетки. Первое местоположение сетки с индексом (1,1) начинается в верхнем левом углу сетки.
Используйте occupancyMap класс, чтобы создать 2D карты среды со значениями вероятности, представляющими различные препятствия в вашем мире. Можно задать точные значения вероятности ячеек или включать наблюдения от датчиков, таких как лазерные сканеры.
Значения вероятности хранятся с помощью двоичного файла фильтр Бейеса, чтобы оценить заполнение каждой ячейки сетки. Представление логарифмических разногласий используется со значениями, сохраненными как int16 уменьшать размер ресурса хранения карты и допускать приложения реального времени.
map = occupancyMap(width,height,resolution)resolution устанавливает свойство Resolution.
map = occupancyMap(rows,cols,resolution,'grid')rows и cols устанавливает свойство GridSize.
map = occupancyMap(p)p. Размер сетки совпадает с размером матрицы с каждым значением вероятности ячейки, интерпретированным от матричного местоположения.
map = occupancyMap(p,resolution)
map = occupancyMap( создает объект с помощью значений от другого sourcemap)occupancyMap объект.
map = occupancyMap( создает объект с помощью значений от другого sourcemap,resolution)occupancyMap объект, но передискретизирует матрицу, чтобы иметь заданное разрешение.
checkOccupancy | Проверяйте местоположения бесплатно, занятые, или неизвестные значения |
copy | Создайте копию сетки заполнения |
getOccupancy | Получите значение заполнения местоположений |
grid2local | Преобразуйте индексы сетки в локальные координаты |
grid2world | Преобразуйте индексы сетки в мировые координаты |
inflate | Раздуйте каждое занятое местоположение сетки |
insertRay | Вставьте луч от лазерного наблюдения скана |
local2grid | Преобразуйте локальные координаты в индексы сетки |
local2world | Преобразуйте локальные координаты в мировые координаты |
move | Переместите карту в мировую систему координат |
occupancyMatrix | Преобразуйте сетку заполнения, чтобы удвоить матрицу |
raycast | Вычислите индексы ячейки вдоль луча |
rayIntersection | Найдите точки пересечения лучей и занятых ячеек карты |
setOccupancy | Установите значение заполнения местоположений |
show | Покажите значения сетки на рисунке |
syncWith | Синхронизирующая карта с перекрывающейся картой |
updateOccupancy | Интегрируйте наблюдения вероятности в местоположениях |
world2grid | Преобразуйте мировые координаты в индексы сетки |
world2local | Преобразуйте мировые координаты в локальные координаты |
Создайте пустую карту сетки заполнения.
map = occupancyMap(10,10,20);
Введите положение транспортного средства, областей значений, углов и максимальной области значений лазерного скана.
pose = [5,5,0]; ranges = 3*ones(100,1); angles = linspace(-pi/2,pi/2,100); maxrange = 20;
Создайте lidarScan объект с заданными областями и углами.
scan = lidarScan(ranges,angles);
Вставьте лазерные данные сканирования в карту заполнения.
insertRay(map,pose,scan,maxrange);
Покажите карту, чтобы видеть результаты вставки лазерного скана.
show(map)
Проверяйте заполнение пятна непосредственно перед транспортным средством.
getOccupancy(map,[8 5])
ans = 0.7000
Добавьте второе чтение и просмотрите обновление значений заполнения. Дополнительное чтение увеличивает доверие к показаниям. Свободные и занятые значения становятся более отличными.
insertRay(map,pose,scan,maxrange); show(map)
getOccupancy(map,[8 5])
ans = 0.8448
Преобразуйте портативный graymap (PGM) файл, содержащий карту ROS в occupancyMap для использования в MATLAB.
Импортируйте изображение с помощью imread. Обрежьте изображение к области детского манежа.
image = imread('playpen_map.pgm');
imageCropped = image(750:1250,750:1250);
imshow(imageCropped)
Значения PGM описываются от 0 до 255 как uint8. Нормируйте эти значения путем преобразования кадрированного изображения в double и деление каждой ячейки 255. Это изображение показывает препятствия значениями близко к 0. Вычтите нормированное изображение от 1, чтобы добраться, значения заполнения с 1 представлением заняли место.
imageNorm = double(imageCropped)/255; imageOccupancy = 1 - imageNorm;
Создайте occupancyMap объект с помощью настроенного изображения карты. Импортированное разрешение карты является 20 ячейками на метр.
map = occupancyMap(imageOccupancy,20); show(map)
Значения заполнения имеют ограниченное разрешение ±0.001. Значения хранятся как int16 использование представления логарифмических разногласий. Этот тип данных ограничивает разрешение, но сохраняет память при хранении больших карт в MATLAB®. При вызове setOccupancy и затем getOccupancy, возвращенное значение не может равняться значению, которое вы устанавливаете. Для получения дополнительной информации смотрите раздел представлений логарифмических разногласий в Сетках Заполнения.
Если емкость памяти является ограничением, рассмотрите использование binaryOccupancyMap вместо этого. Бинарная карта заполнения использует меньше памяти с двоичными значениями, но все еще работает с алгоритмами Navigation Toolbox™ и другими приложениями.
binaryOccupancyMap | readOccupancyGrid (ROS Toolbox) | writeOccupancyGrid (ROS Toolbox) | controllerPurePursuit (Robotics System Toolbox) | mobileRobotPRM (Robotics System Toolbox)