[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 201710001317.0
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN108267747B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于洪武;孟慶昕;楊璇;崔秋洋;劉士寬
• 申請（專利權(quán)）人: 中交宇科（北京）空間信息技術(shù)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 張洋;黃健

本發(fā)明提供一種基于激光點云的道路特征提取方法和裝置。本發(fā)明提供的基于激光點云的道路特征提取方法，包括：獲取空間直角坐標(biāo)系下的點云數(shù)據(jù)，根據(jù)所述空間直角坐標(biāo)系下的點云數(shù)據(jù)的坐標(biāo)信息，確定地物點云數(shù)據(jù)中代表道路兩側(cè)邊界線的邊界點集，進(jìn)而根據(jù)所述邊界點集和預(yù)設(shè)的映射關(guān)系，確定所述地物點云數(shù)據(jù)中的每個地物點云點對應(yīng)的道路設(shè)施，并根據(jù)每類道路設(shè)施對應(yīng)的地物點云點，確定每類道路設(shè)施對應(yīng)的特征點，并獲取所述特征點在大地坐標(biāo)下的坐標(biāo)值。其中，所述映射關(guān)系包括不同的道路設(shè)施與地物點云點分布特征之間的對應(yīng)關(guān)系。本發(fā)明提供的基于激光點云的道路特征提取方法和裝置，可準(zhǔn)確地提取出激光點云上的道路特征。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光雷達(dá)測量技術(shù)，尤其涉及一種基于激光點云的道路特征提取方法和裝置。

背景技術(shù)

近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國公路建設(shè)迅猛增長，特別是高速公路的快速發(fā)展，大大緩解了我國經(jīng)濟發(fā)展給交通運輸業(yè)帶來的壓力。但是，隨著公路建設(shè)里程的增長、車流量的加大和行車速度的提高，道路交通事故逐年惡化。因此，建立三維公路模型和電子地圖，通過三維公路模型和電子地圖來輔助駕駛員安全駕駛，已經(jīng)成為目前研究的重點。為快速、精準(zhǔn)的構(gòu)建三維公路模型和電子地圖，需快速、精確的獲取既有道路的道路設(shè)施(例如道路護(hù)欄、路燈、路沿等)。

現(xiàn)有技術(shù)一按照如下方法來提取道路特征：用激光雷達(dá)測量設(shè)備獲取激光掃描點云數(shù)據(jù)；利用點云的強度信息，確定出道路特征引導(dǎo)線；根據(jù)道路特征引導(dǎo)線按一定步長生成剖分切片；選取特征信息完整的剖分切片，生成感興趣的道路特征點云模板；將每個剖分切片的點云與點云模板進(jìn)行匹配，利用每個剖分切片的點云與點云模板的匹配程度，提取道路特征。

現(xiàn)有技術(shù)一在提取道路特征時，需要建立點云模板，然后基于點云中的數(shù)據(jù)點與點云模板的匹配程度來提取道路特征。這樣，在依據(jù)點云模板來提取道路特征時，由于一個點云模板可能是不同的地物呈現(xiàn)的點云模板，或者是同一個地物可能存在不同的點云模板的情況，這樣，在依據(jù)點云模板來提取道路特征時，存在準(zhǔn)確率低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于激光點云的道路特征提取方法和裝置，可準(zhǔn)確地提取激光點云上的道路特征。

本發(fā)明第一方面提供一種基于激光點云的道路特征提取方法，包括：

獲取空間直角坐標(biāo)系下的點云數(shù)據(jù)，所述空間直角坐標(biāo)系下的點云數(shù)據(jù)包括車輛的行駛軌跡線點云數(shù)據(jù)以及地物點云數(shù)據(jù)，所述行駛軌跡線點云數(shù)據(jù)包括車輛的多個行駛軌跡點云點，所述地物點云數(shù)據(jù)包括多個地物點云點；

根據(jù)所述空間直角坐標(biāo)系下的點云數(shù)據(jù)的坐標(biāo)信息，確定所述地物點云數(shù)據(jù)中代表道路兩側(cè)邊界線的邊界點集；

根據(jù)所述邊界點集和預(yù)設(shè)的映射關(guān)系，確定所述地物點云數(shù)據(jù)中的每個地物點云點對應(yīng)的道路設(shè)施；其中，所述映射關(guān)系包括不同的道路設(shè)施與地物點云點分布特征之間的對應(yīng)關(guān)系；

根據(jù)每類道路設(shè)施對應(yīng)的地物點云點，確定每類道路設(shè)施對應(yīng)的特征點，并獲取所述特征點在大地坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述空間直角坐標(biāo)系下的點云數(shù)據(jù)的坐標(biāo)信息，確定所述地物點云數(shù)據(jù)中代表道路兩側(cè)邊界線的邊界點集，具體包括：

根據(jù)所述空間直角坐標(biāo)系下的點云數(shù)據(jù)，獲取每個橫斷面上的第一地物點云數(shù)據(jù)，所述橫斷面為垂直于所述車輛前進(jìn)方向的橫斷面；

根據(jù)每個所述橫斷面上的第一地物點云數(shù)據(jù)中的每個第一地物點云點的坐標(biāo)值，確定每個所述橫截面上的高程突變點；

根據(jù)每個所述橫斷面上的高程突變點，確定所述邊界點集。