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binaryOccupancyMap

Crea una griglia di occupazione con valori binari

Descrizione

binaryOccupancyMap crea un oggetto mappa di occupazione 2D, che puoi utilizzare per rappresentare e visualizzare l'area di lavoro di un robot, compresi gli ostacoli. L'integrazione dei dati dei sensori e delle stime di posizione crea una rappresentazione spaziale delle posizioni approssimative degli ostacoli.

Le griglie di occupazione vengono utilizzate negli algoritmi di robotica come la pianificazione del percorso. Vengono utilizzati anche nelle applicazioni di mappatura, ad esempio per trovare percorsi privi di collisioni, evitare collisioni e calcolare la localizzazione. Puoi modificare la griglia di occupazione per adattarla alla tua applicazione specifica.

Ogni cella nella griglia di occupazione ha un valore che rappresenta lo stato di occupazione di quella cella. Una posizione occupata è rappresentata come true (1) e una posizione libera è rappresentata come false (0).

L'oggetto tiene traccia di tre sistemi di riferimento: mondiale, locale e griglia. L'origine del frame mondiale è definita da GridLocationInWorld, che definisce l'angolo inferiore sinistro della mappa rispetto al frame mondiale. La proprietà LocalOriginInWorld specifica la posizione dell'origine del frame locale rispetto al frame mondiale. La prima posizione della griglia con indice (1,1) inizia nell'angolo in alto a sinistra della griglia.

Nota

In precedenza questo oggetto si chiamava robotics.BinaryOccupancyGrid .

Creazione

Sintassi

map = binaryOccupancyMap

map = binaryOccupancyMap(width,height)

map = binaryOccupancyMap(width,height,resolution)

map = binaryOccupancyMap(rows,cols,resolution,"grid")

map = binaryOccupancyMap(p)

map = binaryOccupancyMap(p,resolution)

map = binaryOccupancyMap(sourcemap)

map = binaryOccupancyMap(sourcemap,resolution)

map = binaryOccupancyMap(___,Name=Value)

Descrizione

map = binaryOccupancyMap crea una griglia di occupazione binaria 2D con una larghezza e un'altezza di 10 m. La risoluzione predefinita della griglia è una cella per metro.

map = binaryOccupancyMap(width,height) crea una griglia di occupazione binaria 2D che rappresenta uno spazio di lavoro di width e height in metri. La risoluzione predefinita della griglia è una cella per metro.

map = binaryOccupancyMap(width,height,resolution) crea una griglia con la proprietà Resolution specificata in celle per metro. Per impostazione predefinita, la mappa è espressa in coordinate mondiali.

map = binaryOccupancyMap(rows,cols,resolution,"grid") crea una griglia di occupazione binaria 2D di dimensioni (rows,cols).

map = binaryOccupancyMap(p) crea una griglia dai valori nella matrice p. La dimensione della griglia corrisponde alla dimensione della matrice, con ogni valore di cella interpretato in base alla sua posizione nella matrice. p contiene qualsiasi tipo numerico o logico con zeri (0) e uni (1).

map = binaryOccupancyMap(p,resolution) crea una mappa da una matrice con la proprietà Resolution specificata in celle per metro.

map = binaryOccupancyMap(sourcemap) crea un oggetto utilizzando i valori di un altro oggetto binaryOccupancyMap.

map = binaryOccupancyMap(sourcemap,resolution) crea un oggetto utilizzando i valori di un altro oggetto binaryOccupancyMap, ma ricampiona la matrice per ottenere la risoluzione specificata.

map = binaryOccupancyMap(___,Name=Value) imposta le proprietà utilizzando uno o più argomenti nome-valore.

Argomenti di input

width — Larghezza della mappa

scalare positivo

Larghezza della mappa, specificata come uno scalare positivo in metri.

height — Altezza della mappa

scalare positivo

Altezza della mappa, specificata come uno scalare positivo in metri.

p — Valori della griglia della mappa

matrice

Valori della griglia della mappa, specificati come matrice.

sourcemap — Oggetto mappa occupazione

Oggetto binaryOccupancyMap

Oggetto mappa occupazione, specificato come oggetto binaryOccupancyMap.

Proprietà

GridSize — Numero di righe e colonne nella griglia

Sola lettura: vettore a due elementi di forma [rows cols]

proprietà è di sola lettura.

Numero di righe e colonne nella griglia, memorizzato come vettore a due elementi nella forma [rows cols] .

Resolution — Risoluzione della griglia

Sola lettura: 1 (predefinito) | scalare

proprietà è di sola lettura.

Risoluzione della griglia, memorizzata come uno scalare in celle per metro.

XLocalLimits — Valori minimi e massimi delle coordinate x nel frame locale

Sola lettura: vettore a due elementi di forma [min max]

proprietà è di sola lettura.

Valori minimo e massimo delle coordinate x nel sistema di riferimento locale, memorizzati come un vettore a due elementi della forma [min max] . Il frame locale è definito dalla proprietà LocalOriginInWorld.

YLocalLimits — Valori minimi e massimi delle coordinate y nel frame locale

Sola lettura: vettore a due elementi di forma [min max]

proprietà è di sola lettura.

Valori minimo e massimo delle coordinate y nel sistema di riferimento locale, memorizzati come un vettore a due elementi della forma [min max] . Il frame locale è definito dalla proprietà LocalOriginInWorld.

XWorldLimits — Valori minimi e massimi delle coordinate x nel sistema di riferimento mondiale

Sola lettura: vettore a due elementi di forma [min max]

proprietà è di sola lettura.

Valori minimo e massimo delle coordinate x nel sistema di riferimento mondiale, memorizzati come un vettore a due elementi della forma [min max] . Questi valori indicano l'intervallo mondiale delle coordinate x nella griglia.

YWorldLimits — Valori minimi e massimi delle coordinate y

Sola lettura: vettore a due elementi di forma [min max]

proprietà è di sola lettura.

Valori minimo e massimo delle coordinate y, memorizzati come un vettore a due elementi della forma [min max] . Questi valori indicano l'intervallo mondiale delle coordinate y nella griglia.

GridLocationInWorld — Posizione della griglia nelle coordinate mondiali

[0 0] (predefinito) | vettore a due elementi | [xGrid yGrid]

Posizione dell'angolo inferiore sinistro della griglia in coordinate mondiali, specificato come vettore a due elementi, [xGrid yGrid].

LocalOriginInWorld — Posizione del frame locale nelle coordinate mondiali

[0 0] (predefinito) | vettore a due elementi | [xWorld yWorld]

Posizione dell'origine del sistema di riferimento locale in coordinate mondiali, specificata come vettore a due elementi, [xLocal yLocal] . Utilizzare la funzione move per spostare il frame locale mentre il veicolo si muove.

GridOriginInLocal — Posizione della griglia in coordinate locali

[0 0] (predefinito) | vettore a due elementi | [xLocal yLocal]

Posizione dell'angolo inferiore sinistro della griglia in coordinate locali, specificato come vettore a due elementi, [xLocal yLocal] .

DefaultValue — Valore predefinito per posizioni della mappa non specificate

0 (predefinito) | 1

Valore predefinito per posizioni della mappa non specificate, comprese le aree esterne alla mappa, specificate come 0 o 1.

Funzioni oggetto

copy	Create copy of binary occupancy map
checkOccupancy	Check if locations are free or occupied
getOccupancy	Get occupancy value of locations
grid2local	Convert grid indices to local coordinates
grid2world	Convert grid indices to world coordinates
inflate	Inflate each occupied location
insertRay	Insert ray from laser scan observation
local2grid	Convert local coordinates to grid indices
local2world	Convert local coordinates to world coordinates
move	Move map in world frame
occupancyMatrix	Convert occupancy grid to matrix
raycast	Compute cell indices along a ray
rayIntersection	Find intersection points of rays and occupied map cells
setOccupancy	Set occupancy value of locations
show	Display binary occupancy map
syncWith	Sync map with overlapping map
world2grid	Convert world coordinates to grid indices
world2local	Convert world coordinates to local coordinates

Esempi

Crea e modifica la griglia di occupazione binaria

Crea una mappa vuota di 10 m x 10 m.

map = binaryOccupancyMap(10,10,10);

Imposta l'occupazione delle posizioni nel mondo e mostra la mappa.

x = [1.2; 2.3; 3.4; 4.5; 5.6];
y = [5.0; 4.0; 3.0; 2.0; 1.0];

setOccupancy(map, [x y], ones(5,1))
figure
show(map)

Aumenta le posizioni occupate in base a un raggio dato.

inflate(map, 0.5)
figure
show(map)

Ottieni le posizioni della griglia dalle località del mondo.

ij = world2grid(map, [x y]);

Imposta le posizioni della griglia su posizioni libere.

setOccupancy(map, ij, zeros(5,1), 'grid')
figure
show(map)

Esempio di griglia di occupazione binaria da immagine

Questo esempio mostra come convertire un'immagine in una griglia di occupazione binaria da utilizzare con la mappatura e la pianificazione del percorso.

Importa immagine.

image = imread('imageMap.png');

Convertire l'immagine in scala di grigi e poi in bianco e nero in base al valore soglia specificato.

grayimage = rgb2gray(image);
bwimage = grayimage < 0.5;

Utilizzare un'immagine in bianco e nero come input della matrice per la griglia di occupazione binaria.

grid = binaryOccupancyMap(bwimage);

show(grid)

Convertire l'immagine PGM in mappa

Questo esempio mostra come convertire un file .pgm in un oggetto binaryOccupancyMap da utilizzare in MATLAB.

Importa l'immagine usando imread . L'immagine è piuttosto grande e dovrebbe essere ritagliata nella zona interessata.

image = imread('playpen_map.pgm');
imageCropped = image(750:1250,750:1250);
imshow(imageCropped)

Le aree sconosciute (in grigio) devono essere rimosse e trattate come spazio libero. Creare una matrice logica basata su una soglia. Questo valore potrebbe variare a seconda dell'immagine. Lo spazio occupato dovrebbe essere impostato su 1 (bianco nell'immagine).

imageBW = imageCropped < 100;
imshow(imageBW)

Crea l'oggetto binaryOccupancyMap utilizzando l'immagine della mappa modificata.

map = binaryOccupancyMap(imageBW);
show(map)

Funzionalità estese

Generazione di codice C/C++

Genera codice C e C++ con MATLAB® Coder™.

A partire da MATLAB^® R2022a, il comportamento predefinito della mappa durante la generazione del codice è cambiato, il che potrebbe causare problemi di compatibilità con le versioni precedenti. Mappe come binaryOccupancyMap ora supportano la generazione di codice di dimensione fissa (DynamicMemoryAllocation="off").

1. Le mappe costruite di default o costruite con informazioni di dimensione costante in fase di compilazione (o matrici di dimensione costante in fase di compilazione) producono mappe di dimensione fissa.

2. Per ripristinare il comportamento precedente, utilizzare la funzione coder.ignoreConst (MATLAB Coder) quando si specificano gli input di dimensione oppure il nome della variabile di matrice coder.varsize (MATLAB Coder) specificato come stringa scalare o vettore di caratteri, prima di costruire la mappa.

Cronologia versioni

Introdotto in R2015a

R2019b: binaryOccupancyMap è stato rinominato

L'oggetto binaryOccupancyMap è stato rinominato da robotics.BinaryOccupancyGrid . Utilizzare binaryOccupancyMap per la creazione di tutti gli oggetti.

Vedi anche

controllerPurePursuit

Argomenti

• Occupancy Grids