[發(fā)明專利]基于多線激光的掃描式障礙物檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811489747.2
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN109597097B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設計）人: 何貝;張?zhí)炖?/a>;鄭思儀;劉鶴云
• 申請（專利權）人: 北京主線科技有限公司
• 主分類號: G01S17/931
• 分類號: G01S17/931
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 楊紅

1.一種基于多線激光的掃描式障礙物檢測方法，其特征是：采用激光點云外參自動標定方式，對激光點云進行排序和收集，通過掃描式檢測，對點云進行離散化和柵格化，滿足在非水平路面行駛環(huán)境下的多線激光雷達掃描式障礙物檢測，具體步驟如下：

步驟一、外參姿態(tài)動態(tài)自動標定

1)外參粗估計：采集一段車輛勻速行駛的點云簇，通過手工測量大致估算航向角、俯仰角、橫擺角；

2)利用高度篩選點云：選取符合高度約束的點云數據，選擇高度Z在[Z_min，Z_max]范圍內的所有點云；

3)路面擬合：利用Ransac算法擬合路面，確定路面基準方程及滿足基準方程要求的內點點云；

4)將內點點云以及基準方程投影到xy平面上，精確估計航向角；將內點點云以及基準方程投影到xz平面上，精確估計俯仰角；將內點點云以及基準方程投影到yz平面上，精確估計橫擺角,具體實施方法如下：

a)分別忽略z，y和x坐標，將內點點云以及基準方程分別投影到xy、xz、yz平面上；

b)通過自動識別護欄、路沿、墻面或者建筑物，進行直線擬合；

c)將直線轉化為斜率角度，作為航向角、俯仰角、橫擺角的精確化估計結果；

5)利用四元數方法輸出多線點云的姿態(tài)結果完成外參的自動標定；

步驟二、點云排序和收集

對步驟一采集到的點云簇進行極坐標轉換；對點云進行排序和收集，構建極坐標下的點云矩陣進行存儲，對全部激光點云按照航向角和俯仰角的角度進行存儲；

步驟三、掃描式檢測

對點云矩陣中每個元素進行搜索，檢測出其中的障礙物；

步驟四、離散化和柵格化

根據指定的橫向分辨率和縱向分辨率創(chuàng)建柵格地圖，將障礙物對應的點云點離散化到每個柵格結果中。

2.根據權利要求1所述的基于多線激光的掃描式障礙物檢測方法，其特征是：所述步驟一中所述路面擬合的具體方法為：利用Ransac算法擬合路面，確定路面基準方程及滿足基準方程要求的內點點云：

a)隨機選取三個點云估計路面的基準方程ax+by+cz+d＝0；

b)內點定義為待選路面點，即在步驟a)中估計的基準方程上的點，將待選路面點云進行內點統計，保留內點數目和基準方程；

c)重復步驟a)、b)直到超過迭代次數時退出，期間保留內點數據數目最多的基準方程即為路面的基準方程；

d)輸出路面的基準方程。