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龙图腾网获悉杭州电子科技大学申请的专利一种用于室外机器人的含有高度信息的地貌地图构建方法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：CN116051758B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-29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：202211545064.0，技术领域涉及：G06T17/05；该发明授权一种用于室外机器人的含有高度信息的地貌地图构建方法是由王添;张波涛;李雅雯;吕强设计研发完成，并于2022-11-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于室外机器人的含有高度信息的地貌地图构建方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种用于室外机器人的含有高度信息的地貌地图构建方法，包括地貌分割方法、地图构建方法等；根据不同地貌的特征对可通行区域进行更为详细的划分和标注；针对构建的地貌数据集用于模型训练；根据传感器获取的原始图像与点云地图之间的几何转换关系，构建地貌地图与点云地图的映射关系后创建出地貌点云地图。将高度滤波后的点云地图转换为八叉树地图，对八叉树点云计算高度存储为高度地貌地图。融合贝叶斯概率更新减少语义地图的噪声。本发明使用语义分割网络对室外机器人移动环境中的地貌进行更为细致的划分，并通过像素点扫描、坐标转换和栅格映射，创建含有丰富信息的地貌高度栅格地图，以用于提高室外机器人的导航效率。

本发明授权一种用于室外机器人的含有高度信息的地貌地图构建方法在权利要求书中公布了：1.一种用于室外机器人的含有高度信息的地貌地图构建方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤一：使用多线激光雷达融合单目相机建图，在建图前记录单目相机内参，使用激光视觉联合标定工具Calibration_toolkit对雷达和相机外参联合标定得到相机内参R和相机雷达外参RT； 步骤二：采用LOAM室外SLAM建图算法融合移动机器人的激光雷达、IMU等传感器数据，构建移动机器人当前运动室外环境下的3D点云地图；其中在LOAM建图过程中将高度超过机器人的点云进行滤除，即丢弃雷达水平零度以上的点云，得到适用于移动机器人高效导航的点云地图； 步骤三：搭建高精度轻量级的地貌分割网络模型； 使用移动机器人车载摄像头采集不同场景下的多种地貌图像，经过人工数据标注后构建地貌数据集，数据集中的地貌信息被划分为多种地貌类型；将复杂地貌数据集输入构建的地貌分割网络，生成地貌分割网络模型； 所述地貌分割网络包括第一3x3卷积层、三个串联的跳跃残差卷积层、三个并行的池化层、第二3x3卷积层、两个串联的卷积上采样层、上采样层； 所述第一3x3卷积层将输入图像经过一个3x3卷积调整通道数并降维图片大小； 所述三个串联的跳跃残差卷积层依次包括第一跳跃残差卷积层、第二跳跃残差卷积层、第三跳跃残差卷积层；所述第一跳跃残差卷积层接收所述第一3x3卷积层的输出，通过一次1x1卷积调整通道数并采用跳跃残差提取图像特征；所述第二跳跃残差卷积层、第三跳跃残差卷积层均接收上一层跳跃残差卷积层输出的图像特征，通过一次1x1卷积调整通道数并采用跳跃残差进一步提取图像特征； 所述跳跃残差由左右两个通路组成，左主干通路先经过一个1x1卷积调整通道，接着进行三次残差网络计算提取特征最终输出，右通路则只进行一次1x1卷积调整通道； 所述三个并行的池化层的大小不同，接收第三跳跃残差卷积层输出的图像特征，通过不同大小的卷积池化处理图像特征，以实现对图片不同大小特征的特征加强提取； 所述第二3x3卷积层接收所述三个并行的池化层输出的特征调整通道数； 所述两个串联的卷积上采样层包括第一卷积上采样层、第二卷积上采样层； 所述第一卷积上采样层接收所述第二3x3卷积层和所述第三跳跃残差卷积层的输出，通过3x3卷积调整通道和上采样恢复图片到原大小输出，整合不同维度的信息加强网络对图像不同感受野的理解能力； 所述第二卷积上采样层接收所述第一卷积上采样层和所述第二跳跃残差卷积层的输出，通过3x3卷积调整通道和上采样恢复图片到原大小输出，整合不同维度的信息加强网络对图像不同感受野的理解能力； 所述上采样层接收所述第二卷积上采样层的输出，并恢复图片到原大小输出； 步骤四：使用移动机器人搭载的单目相机采集环境原始图像输入地貌分割网络模型，生成局部环境的地貌分割语义图；对地貌分割语义图中每帧地貌图像进行像素点扫描和坐标转换；采用地貌分割语义图结合点云信息构建了一个单帧的语义标注服务器； 步骤五：根据地貌像素点含有的地貌语义信息，基于贝叶斯概率更新对占据点云地图中指定的点云进行地貌增量式映射，用以改善点云语义噪声； 步骤六：采用八叉树地图格式将点云地图降存储为三维栅格地图，八叉树使用根节点和叶节点之间的联系将数据进行压缩，并根据子节点点云存储的信息将栅格表示是否被占据状态； 步骤七：记录三维栅格地图中每个地面栅格上的点云坐标，根据k-中值算法对z坐标进行聚类； 步骤八：将聚类后的点云z坐标保存为高度存储在高度栅格地图数据格式中，得到高度地貌地图。

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