[發明專利]一種三維激光點云數據預處理方法和裝置

在審

• 申請號: 201910375381.4
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN111915662A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 孫曉峰;楊恒;李艷麗;張崢;赫桂望;蔡金華
• 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: G06T7/521
• 分類號: G06T7/521
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 杜志敏;宋志強

1.一種三維激光點云數據預處理方法，其特征在于，該方法包括：

獲取采集車采集的三維激光點云和采集車采集所述三維激光點云時的軌跡信息，以及三維激光點云的反射強度信息、高度信息和采集車的軌跡信息中的高度信息；

將所述三維激光點云，以及采集車的軌跡信息投影到預設平面上；

使用采集車的軌跡信息中的高度信息，以及預設關注的高度范圍對所述三維點云進行濾波；

根據濾波后的三維點云的反射強度信息、高度信息，以及各點在預設平面上的投影圖生成覆蓋整個場景的強度圖和高度圖。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用采集車的軌跡信息中的高度信息，以及預設關注的高度范圍對所述三維點云進行濾波，包括：

將所述三維激光點云在預設平面上覆蓋的區域以間隔S進行等距劃分；形成多個格網單元；

確定三維激光點云中的每個三維激光點對應的格網單元的編號，生成點云格網索引圖；

針對每個格網單元，在投影到預設平面上的采集車的軌跡信息中查找與所述格網單元的中心距離最小的點，使用該點的坐標信息計算所述格網單元的基礎高度，使用所有格網單元的基礎高度生成覆蓋整個場景的三維地面高度圖；

根據所述三維地面高度圖，以及預設關注的高度范圍對點云格網索引圖進行濾波處理。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述確定三維激光點云中的每個三維激光點對應的格網單元的編號，包括：

針對橫坐標為X，縱坐標為Y的三維激光點對應的格網單元的編號(i,j)通過下述公式確定：

計算X與X_min的差值，將所述差值與s的比值向下取整后的值作為i；

計算Y與Y_min的差值，將所述差值與s的比值向下取整后的值作為j；

其中，X_min為三維激光點云中在XY平面上的X軸的最小的三維激光點的橫坐標，Y_min為三維激光點云在XY平面上Y軸的最小的三維激光點的縱坐標。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述針對每個格網單元，在投影到預設平面上的采集車的軌跡信息中查找與所述格網單元的中心距離最小的點，使用該點的坐標信息計算所述格網單元的基礎高度，包括：

計算投影到預設平面上的采集車的軌跡信息中的所有點與對應格網單元的中心的距離，獲取距離最小的點；

計算該點的坐標信息中的高度坐標的值與采集車的車身高度值的差值，作為所述格網單元的基礎高度。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據所述三維地面高度圖，以及預設關注的高度范圍對點云格網索引圖進行濾波處理，包括：針對每個格網單元對應的每個三維激光點，進行如下濾波處理：

當該三維激光點的Z坐標Z_k小于h_(i,j)-h_d時，將Z_k更新為h_(i,j)-h_d；

當該三維激光點的Z坐標Z_k大于h_(i,j)+h_u時，從該格網單元中刪除該點云對應的編號；

其中，h_(i,j)為當前格網單元的基礎地面高度，h_d為預設濾波低點閾值，h_u為預設濾波高點閾值。

6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據濾波后的三維點云的反射強度信息、高度信息，以及各點在預設平面上的投影圖生成覆蓋整個場景的強度圖和高度圖，包括：

根據濾波后的三維點云的反射強度，以及各點的高度確定所屬網格單元的反射強度和高度，生成覆蓋整個場景的強度圖和高度圖。