[發明專利]用于三維點云分割的方法、裝置、系統及介質

有效

• 申請號: 201810488764.8
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN110517354B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 孫云哲;劉懿;黃玉璽;李雨倩;李政;孫志明;徐志浩;鄭杰
• 申請（專利權）人: 北京京東尚科信息技術有限公司;北京京東世紀貿易有限公司
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 楊靜

本公開提供了一種用于三維點云分割的方法，包括：獲取激光雷達旋轉預設角度掃描得到的三維點云，其中所述激光雷達包括至少一個激光裝置，所述至少一個激光裝置用于沿垂直于所述旋轉的軸向的方向發射光束并接收反射光以進行空間掃描；計算所述三維點云中待分割點與所述待分割點的第一相鄰點的空間相對關系，其中：所述待分割點為所述至少一個激光裝置中的第一激光裝置在第一時刻掃描獲得的點，所述第一相鄰點包括所述第一激光裝置在與所述第一時刻相鄰的時刻掃描得到的點；以及根據所述空間相對關系是否滿足預設條件，確定所述待分割點與所述第一相鄰點是否屬于同一物體。本公開還提供了一種用于三維點云分割的裝置、系統和介質。

技術領域

本公開涉及電子技術領域，更具體地，涉及一種用于三維點云分割的方法、裝置、系統及介質。

背景技術

從3D激光數據(例如，三維點云)中分割對象是機器人研究課題中的一個重要分支。機器人導航需要知道周圍環境中的靜態和動態物體信息。在未知的環境中導航機器人面臨著復雜的推理任務，可能有物體會限制機器人的可能行為，或者干擾機器人的路徑規劃，因此機器人的環境解釋對機器人的魯棒性至關重要。

在現有的基于點云的物體分割技術中，主要的分割依據是計算三維空間中的點云，主要的分割方法有基于歐式聚類的三維點云分割技術和基于網格的貝葉斯分割方法。

在實現本公開構思的過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題：基于歐式聚類的三維點云分割技術和基于網格的貝葉斯分割方法需要計算大量點之間的相互關系，并且需要反復的迭代以實現聚類。因此，現有技術中，分割三維空間中的點云會占用大量的計算資源，計算效率低下。并且，對于稀疏點云，由于點云空間結構的不連續性，按照空間幾何關系進行查找，在臨近的點查找過程中容易忽略丟失，會導致較高的分割錯誤率。

發明內容

有鑒于此，本公開提供了一種能夠部分解決現有技術中三維點云分割時計算量大、速度相對慢的用于三維點云分割的方法、裝置、系統和介質。

本公開的一個方面提供了一種用于三維點云分割的方法。所述方法包括：獲取激光雷達旋轉預設角度掃描得到的三維點云，其中所述激光雷達包括至少一個激光裝置，所述激光裝置用于沿垂直于所述旋轉的軸向的方向發射光束并接收反射光以進行空間掃描；計算所述三維點云中待分割點與所述待分割點的第一相鄰點的空間相對關系，其中：所述待分割點為所述至少一個激光裝置中的第一激光裝置在第一時刻掃描獲得的點，所述第一相鄰點包括所述第一激光裝置在與所述第一時刻相鄰的時刻掃描得到的點；以及，根據所述空間相對關系是否滿足預設條件，確定所述待分割點與所述第一相鄰點是否屬于同一物體。

根據本公開的實施例，在計算所述三維點云中待分割點與所述待分割點的第一相鄰點的空間相對關系之前，還包括將所述三維點云轉換為二維距離激光圖像數據。其中，所述二維距離激光圖像數據中的每一個點的信息包括該點的掃描時間信息、掃描該點的激光裝置信息以及該點與所述激光雷達的距離信息。

根據本公開的實施例，將所述三維點云轉換為二維距離激光圖像數據，包括：以所述激光雷達中激光裝置的個數為行數進行轉換，使得所述二維距離激光圖像數據中每一行的點對應于同一個激光裝置掃描獲得的點；以及，以所述激光雷達旋轉所述預設角度的過程中掃描到點的次數為列數進行轉換，使得所述二維距離激光圖像數據的每一列的點對應于所述激光雷達在同一時刻掃描獲得的點。

根據本公開的實施例，所述方法還包括從所述二維距離激光圖像數據中所述待分割點所在的行中獲取所述第一相鄰點。

根據本公開的實施例，計算所述三維點云中待分割點與所述待分割點的第一相鄰點的空間相對關系，包括獲取所述待分割點與所述激光雷達的第一距離，獲取所述第一相鄰點與所述激光雷達的第二距離，獲取所述激光雷達掃描所述待分割點和所述第一相鄰點時經過的轉角α，以及計算能夠表征所述待分割點與所述第一相鄰點的空間相對深度信息的夾角β。其中：