52、基于可穿戴深度传感器的楼梯检测与建模

基于可穿戴深度传感器的楼梯检测与建模

1. 障碍物处理与场景定位

通过分割和分类算法，可将障碍物位置投影到地面，从而从检测到的地面区域中去除不可行走的部分。若地面平面方程发生显著变化，会计算一个新的变换矩阵，以确保不丢失场景的方向信息。

2. 楼梯检测与建模算法

2.1 楼梯检测

• 第一步选择 ：采用自下而上的策略分析候选台阶，选择质心距离地面小于 Hmax + Htol/2 = 21.5cm 的候选台阶作为第一步候选。若有多个候选，则需测试其与上下层的连通性；若只有一个候选且满足与地面的连通性（图像中有地面时），则可确定为第一步。若没有候选台阶满足相邻条件，算法判定不存在楼梯。
• 特殊情况处理 ：当只有一个可能的台阶时，它可能是楼梯的第一步、单独的台阶或障碍物。可通过严格的面积和形状条件来判断。
• 后续台阶分析 ：确定第一步后，按高度顺序分析剩余候选台阶，测试其连通性和高度条件，判断其属于当前层还是新层。无连接的台阶（如桌面）被分类为障碍物。若最终层数大于 1，则开始楼梯建模。

以下是楼梯检测的流程：

graph TD;
    A[获取台阶候选] --> B[选择第一步候选];
    B --> C{是否有多个第一步候选};
    C -- 是 --> D[测试连通性];
    C -- 否 --> E[确定第一步];
    E --