[發明專利]一種用于激光測距機的掃描數據匹配方法及裝置

有效

• 申請號: 201310134350.2
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN103197323A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 戴瓊海;閆偉;李一鵬
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01S17/50
• 分類號: G01S17/50;G01S7/48
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種用于激光測距機的掃描數據匹配方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.采用激光測距機進行掃描，將得到的掃描點形成多條輪廓線；

S2.提取多條所述輪廓線的特征，形成輪廓特征向量集合；

S3.對相鄰兩次掃描數據處理后的所述輪廓特征向量集合進行匹配，得到相鄰時刻的輪廓特征匹配結果，用于后續運動估計計算。

2.如權利要求1所述的用于激光測距機的掃描數據匹配方法，其特征在于，所述步驟S1進一步包括：

S11.采用激光測距機進行掃描，得到掃描點集合；

S12.根據掃描點之間的歐氏距離進行聚類，同時將孤立的掃描點視為噪聲點刪除，建立掃描點之間的連接關系，將離散的掃描點連接成輪廓線；

S13.將各條輪廓線標記出X個轉折點，劃分成X+1段的折線段,其中X等于掃描點數目最少的輪廓線所包括掃描點數目減2。

3.如權利要求1-3所述的用于激光測距機的掃描數據匹配方法，其特征在于，所述輪廓特征向量記為（N,D,θ₁,θ₂,……θ_X）,其中，N表示所述輪廓線包括的掃描點數目，D表示所述輪廓線的長度值，θ₁至θ_X表示所述輪廓線中相鄰折線段的夾角余弦值。

4.如權利要求1-3所述的用于激光測距機的掃描數據匹配方法，其特征在于，所述步驟S3進一步包括：

S31.提供時刻k的輪廓特征向量集｛d_k,1,d_k,2,……d_k,m｝和時刻k+1的輪廓特征向量集｛d_k+1,1,d_k+1,2,……d_k+1,n｝；

S32.選取時刻k中未匹配過的輪廓特征向量d_k,I，其中1≤I≤m，對于時刻k+1中的各個輪廓特征向量d_k+1,i，其中1≤i≤n，計算|d_k-d_k+1,i|，選取使|d_k,I-d_k+1,i|取值最小的d_k+1,i，作為時刻k的d_k在時刻k+1中的輪廓特征向量的最優匹配；

S33.重復步驟S32，直至時刻k中沒有未匹配過的輪廓特征向量，則循環結束。

5.如權利要求1-4任一項所述的用于激光測距機的掃描數據匹配方法，其特征在于，所述激光測距機為二維激光測距機。

6.一種用于激光測距機的掃描數據匹配裝置，其特征在于，包括以下部分：

激光測距機，用于進行掃描，獲得掃描點集合；

輪廓線擬合模塊，用于根據掃描點集合，形成多條輪廓線；

輪廓特征向量提取模塊，用于提取多條所述輪廓線的特征，形成輪廓特征向量集合；

匹配模塊，用于對相鄰兩次掃描數據處理后的所述輪廓特征向量集合進行匹配，得到相鄰時刻的輪廓特征匹配結果，用于后續運動估計計算。

7.如權利要求6所述的用于激光測距機的掃描數據匹配裝置，其特征在于，所述輪廓線擬合模塊進一步包括：

聚類連接子模塊，用于根據掃描點之間的歐氏距離進行聚類，同時將孤立的掃描點視為噪聲點刪除，建立掃描點之間的連接關系，將離散的掃描點連接成輪廓線；

折線段劃分子模塊，用于將各條輪廓線標記出X個轉折點，劃分成X+1段的折線段,其中X等于掃描點數目最少的輪廓線所包括掃描點數目減2。

8.如權利要求6-8所述的用于激光測距機的掃描數據匹配裝置，其特征在于，所述輪廓特征向量記為（N,D,θ₁,θ₂,……θ_X）,其中，N表示所述輪廓線包括的掃描點數目，D表示所述輪廓線的長度值，θ₁至θ_X表示所述輪廓線中相鄰折線段的夾角余弦值。