[發(fā)明專利]一種障礙物檢測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710368864.2
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107169986B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張昊;李擎;蘇中;劉寧;劉洪;費(fèi)程羽
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué);北京信息科技大學(xué)
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20;G01S17/93
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王戈

1.一種障礙物檢測方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取N線激光雷達(dá)掃描得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)豎直方向坐標(biāo)不同、水平面上的投影為N條平行直線；

將所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)劃分為Q個區(qū)域，所述Q個區(qū)域包括第1區(qū)域、第2區(qū)域至第Q區(qū)域；

依次對所述第1區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)、所述第2區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)至所述第Q區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行平面擬合，對應(yīng)得到第1平面、第2平面至第Q平面；

依次獲取所述第1區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)、所述第2區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)至所述第Q區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的障礙物的坐標(biāo)；

對所述障礙物的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行體素化處理，得到動態(tài)障礙物的坐標(biāo)集合和靜態(tài)障礙物的坐標(biāo)集合；

所述依次對所述第1區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)、所述第2區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)至所述第Q區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行平面擬合，對應(yīng)得到第1平面、第2平面至第Q平面，具體包括：

利用四分位差法構(gòu)造門函數(shù)壓縮數(shù)據(jù)，確定第i區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)的門上限和門下限；其中i＝1，2，……，Q；

根據(jù)所述第i區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)的門上限和所述門下限確定所述第i區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)更新后的區(qū)域，所述第i區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)更新后的區(qū)域?yàn)樗鲩T上限和所述門下限之間的點(diǎn)云數(shù)據(jù)區(qū)域；

根據(jù)所述第i區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)更新后的區(qū)域，利用隨機(jī)抽樣一致性算法進(jìn)行平面擬合，得到第i區(qū)域的初始平面；

當(dāng)i＝1時(shí)，將所述第i區(qū)域的初始平面確定為第i平面；

當(dāng)i>1時(shí)，判斷第i區(qū)域的初始平面是否有效，得到第一判斷結(jié)果；

當(dāng)所述第一判斷結(jié)果表示是時(shí)，確定所述第i區(qū)域的初始平面為第i平面；

當(dāng)所述第一判斷結(jié)果表示否時(shí)，判斷第i+1區(qū)域的初始平面是否有效，得到第二判斷結(jié)果；

當(dāng)所述第二判斷結(jié)果表示是時(shí)，確定所述第i+1區(qū)域的初始平面為第i平面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)劃分為Q個區(qū)域，具體包括：

將所述水平面上投影的N條直線中每連續(xù)m條直線對應(yīng)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)劃分為同一區(qū)域，依次得到第1區(qū)域、第2區(qū)域至第Q區(qū)域；所述第1區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)包括所述N條直線中第1至m條直線對應(yīng)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，所述第2區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)包括所述N條直線中第m至2m-1條直線對應(yīng)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，所述第Q區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)包括所述N條直線中第1+(Q-1)(m-1)至1+Q(m-1)條直線對應(yīng)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用四分位差法構(gòu)造門函數(shù)壓縮數(shù)據(jù)，確定第i區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)的門上限和門下限，具體包括：

確定所述第i區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)的四分位差I(lǐng)QR＝Q_75％-Q_25％；其中IQR表示所述第i區(qū)域中豎直方向坐標(biāo)小于z_75％且大于z_25％的點(diǎn)云數(shù)據(jù)區(qū)域，其中豎直方向坐標(biāo)z_75％＝z₁+Δz×75％，z_25％＝z₁+Δz×25％，z₁為所述第i區(qū)域中點(diǎn)云數(shù)據(jù)中豎直方向坐標(biāo)最小值，Δz為所述第i區(qū)域中點(diǎn)云數(shù)據(jù)中數(shù)值方向坐標(biāo)最大值與最小值的差值；

確定所述第i區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)的門上限為Q_max＝Q_75％；

確定所述第i區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)的門下限為Q_min＝Q_25％-0.5×(IQR)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第i區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)更新后的區(qū)域，利用隨機(jī)抽樣一致性算法進(jìn)行平面擬合，得到第i區(qū)域的初始平面，具體包括：

在所述第i區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)更新后的區(qū)域，利用三點(diǎn)的隨機(jī)抽樣一致性算法進(jìn)行平面擬合，得到初始擬合后的平面；

判斷所述初始擬合后的平面內(nèi)點(diǎn)數(shù)量是否大于設(shè)定閾值，得到第三判斷結(jié)果；

當(dāng)所述第三判斷結(jié)果表示是時(shí)，將所述初始擬合后的平面確定為第i區(qū)域的初始平面；

當(dāng)所述第三判斷結(jié)果表示否時(shí)，返回利用三點(diǎn)的隨機(jī)抽樣一致性算法進(jìn)行平面擬合的步驟。