[發明專利]基于激光點云的道路特征提取方法和裝置

有效

• 申請號: 201710001317.0
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN108267747B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 于洪武;孟慶昕;楊璇;崔秋洋;劉士寬
• 申請（專利權）人: 中交宇科（北京）空間信息技術有限公司
• 主分類號: G01S17/894
• 分類號: G01S17/894
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 張洋;黃健

1.一種基于激光點云的道路特征提取方法，其特征在于，包括：

獲取空間直角坐標系下的點云數據，所述空間直角坐標系下的點云數據包括車輛的行駛軌跡線點云數據以及地物點云數據，所述行駛軌跡線點云數據包括車輛的多個行駛軌跡點云點，所述地物點云數據包括多個地物點云點；

根據所述空間直角坐標系下的點云數據的坐標信息，確定所述地物點云數據中代表道路兩側邊界線的邊界點集；

根據所述邊界點集和預設的映射關系，確定所述邊界點集中地物點云數據中的每個地物點云點對應的道路設施；其中，所述映射關系包括不同的道路設施與地物點云點分布特征之間的對應關系；

根據每類道路設施對應的地物點云點，確定每類道路設施對應的特征點，并獲取所述特征點在大地坐標系下的坐標值；

所述空間直角坐標系的X軸的正方向為所述車輛的前進方向，所述根據所述空間直角坐標系下的點云數據的坐標信息，確定所述地物點云數據中代表道路兩側邊界線的邊界點集，包括：

根據所述空間直角坐標系下的點云數據，獲取每個橫斷面上的第一地物點云數據，所述橫斷面為垂直于所述X軸正方向、且在所述空間直角坐標系的Y軸和Z軸上構成的平面；

根據每個所述橫斷面上的第一地物點云數據中的每個第一地物點云點的坐標值，確定每個所述橫斷 面上的高程突變點；

在所述空間直角坐標系下的X軸和Y軸上構成的平面上，獲取每兩個相鄰的橫斷面上的第一高程突變點和第二高程突變點之間的連線，所述第一高程突變點的Y坐標值和所述第二高程突變點的Y坐標值的差值小于第二預設閾值；

根據每兩個相鄰的橫斷面上的第一高程突變點和第二高程突變點之間的連線，確定滿足第一預設條件的第二連線；

根據所述第二連線上的高程突變點，確定位于每個所述橫斷面上的第一粗選邊界點和第二粗選邊界點；

根據每個所述橫斷面上的第一粗選邊界點和第二粗選邊界點以及預設的第二參考距離，確定每個所述橫斷面上的第三參考點和第四參考點；

根據每個所述橫斷面上的第三參考點和預設的第一遍歷條件，獲取所述第三參考點對應的滿足所述第一遍歷條件的第一豎直斷面、以及根據每個所述橫斷面上的第四參考點和預設的第二遍歷條件，獲取所述第四參考點對應的滿足所述第二遍歷條件的第二豎直斷面；其中，所述第一遍歷條件中的遍歷方向和所述第二遍歷條件中的遍歷方向相反；所述第一豎直斷面和所述第二豎直斷面是由一系列Y坐標值相等、Z坐標值連續變化的點構成的與Z軸平行的斷面，所述第一豎直斷面上和所述第二豎直斷面上的所有點距離第三參考點和第四參考點連成的直線的垂直距離均小于預設閾值；

根據所述第一豎直斷面確定第一邊界點；

根據所述第二豎直斷面確定第二邊界點。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述橫斷面的中心點為所述行駛軌跡點云點；所述根據每個所述橫斷面上的第一地物點云數據中的每個第一地物點云點的坐標值，確定每個所述橫斷 面上的高程突變點，具體包括：

根據每個所述橫斷面的中心點和預設的第一參考距離，確定每個所述橫斷面上分別位于所述中心點兩側的第一參考點和第二參考點；

確定每個所述橫斷面上的第一地物點云點到所述第一參考點和所述第二參考點之間的第一連線的垂直距離；

根據每個所述橫斷面上相鄰的兩個第一地物點云點到所述第一連線的垂直距離差和第一預設閾值，確定每個所述橫斷 面上的高程突變點。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取空間直角坐標系下的點云數據，具體包括：

獲取所述地物點云數據和所述車輛的行駛軌跡線點云數據；

根據所述地物點云數據中的每個地物點云點的時間信息和所述行駛軌跡線點云數據中的每個行駛軌跡點云點的時間信息的匹配程度，將所述地物點云數據和所述行駛軌跡線點云數據進行匹配，得到大地坐標系下的原始點云數據；

根據所述原始點云數據、預設的大地坐標系和空間直角坐標系的轉換關系，得到所述空間直角坐標系下的點云數據，并獲得所述原始點云數據中的點云點與轉換得到的空間直角坐標系下的對應點之間的映射關系。