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龙图腾网获悉北京化工大学申请的专利一种面向助盲场景的拓扑语义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：CN115880397B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-10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：202211315077.9，技术领域涉及：G06T11/40；该发明授权一种面向助盲场景的拓扑语义地图构建方法是由曹政才;孙伊扬;马哲;牟洪民;石胤斌;张港;夏霁设计研发完成，并于2022-10-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向助盲场景的拓扑语义地图构建方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种面向助盲场景的拓扑语义地图构建方法。首先，对采集的平面布局图进行基于图像处理算法的预处理；其次，采用基于聚类算法的非监督图像分割与OCR文字识别相融合的网络结构初步分割出平面布局图中通行区域的蒙版，并通过种子填充进行筛选；再次，拟合生成通行区域内的交叉口节点并检测提取房间节点与名称信息；最后，匹配节点生成连通关系，建立加权距离矩阵，结合Floyd算法计算输出平面布局图中端到端的最短路径，构建包含路径指引信息的拓扑语义地图。本发明应用于助盲场景中，建立陌生室内环境中平面布局图的快速解析机制，实现满足助盲导航要求的包含指引信息的拓扑语义地图构建。

本发明授权一种面向助盲场景的拓扑语义地图构建方法在权利要求书中公布了：1.一种面向助盲场景的拓扑语义地图构建方法，其特征在于，包括： 步骤1：对摄像头采集的平面布局图图像进行检测、校正与提取的预处理操作； 步骤2：采用基于神经网络聚类算法的非监督性图像分割网络与OCR文字识别网络相结合的方法，对预处理后的图像进行语义分割，提取出布局图中的可通行区域； 步骤3：计算生成可通行区域中的交叉路口节点，通过阈值分割法提取房间节点，通过加权距离构造连通关系矩阵；采用PaddlePaddle平台的OCR文字识别网络检测房间名称后以加权距离为准则分别将房间名称、房间节点、最近交叉口节点进行匹配，最后结合Floyd算法生成任意两房间节点间的包含方向角度指引信息的规划路径； 步骤2具体包含以下步骤： 步骤2.1：将步骤1处理后的图像保持纵横比不变，统一调整至长边为4700个像素，输入一个CNN网络中，该网络由两个组件构成，每个组件包含一个二维100通道的3×3卷积、一个ReLU激活函数、一个BatchNormalization功能块，提取输出特征层； 步骤2.2：特征提取后通过一个1×1的卷积转换到一个q维聚类空间，其中q为初始聚类数量，取q＝100，并通过BatchNormalization把聚类空间的q维特征向量归一化； 步骤2.3：使用argmax函数对每个像素点进行分类，根据此伪标签计算特征相似度损失和空间连续性损失，具体计算公式如下： Loss＝Lsimrn,cn+μLconrn 其中μ表示平衡两种损失的权重，μ取10； Lsimrn,cn为特征相似性损失，表达式如下： 其中，i为聚类索引，i＝1,…,q，n为像素，n＝1,…,N，其中N为输入图像的像素总数，rn为归一化响应图，cn为经过argmax函数的归一化响应rn的聚类标签，rn,i为rn中的第i个元素； Lconrn为空间连续性损失，其表达式如下： 其中W、H代表输入图像的宽度和长度，rξ,η代表在响应图rn中ξ,η像素位置的值； 进行反向传播，以随机梯度下降更新参数，输出全图像的分割结果，不同类别间标注为不同颜色； 步骤2.4：将步骤2.1中统一大小的图像同时输入到OCR文字识别网络中检测出附有“通道”、“走廊”关键文字的相应坐标，将步骤2.3中输出的分割结果图灰度化，并存储灰度化后的图像在关键文字坐标处的灰度值，即对应类别所标记的颜色的灰度； 步骤2.5：以步骤2.4中灰度化后的分割结果图为输入，遍历全图像素，将灰度值等于步骤2.4中存储的灰度值的像素赋值为255，即填充为白色，其余像素赋值为0，即填充为黑色，最后得到初步的通行区域蒙版。

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