[發明專利]一種基于激光點云數據及OpenGL的車輛三維外廓繪制方法

在審

• 申請號: 201910930204.8
• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN110728747A
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 王曉東;王孖豪
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T15/00
• 代理公司: 33241 杭州斯可睿專利事務所有限公司
• 代理人: 王利強

一種基于激光點云數據及OpenGL的車輛三維外廓繪制方法，以激光雷達在對車輛進行外廓尺寸檢測的時間段內獲得的所有點云坐標數據以及光電開關組計算得到的檢車輛行駛平均速度v作為方法的數據，通過過濾、坐標轉換等技術手段，對點云數據進行進一步的處理；最終通過OpenGL開放式圖形庫繪制出車輛的三維點云模型及邊界標線。本發明可360°展示車輛外廓形狀，檢測人員及被檢車輛車主能夠更直觀、更快速的了解檢測結果，并且若車輛外廓尺寸未能達到國家標準要求，檢測人員和車主可根據本發明繪制的車輛三維視圖及邊界標線尋找車輛的超限位置。

技術領域

本發明屬于車輛三維外廓繪制領域，具體是一種基于激光點云數據及OpenGL的車輛三維外廓繪制方法。

背景技術

目前市場上大部分基于激光雷達的車輛外廓尺寸自動測量系統在顯示檢測結果時僅能顯示檢測得到的數值結果，而無法實時顯示被檢測車輛的外廓視圖。少數能顯示被檢車輛外廓視圖的自動測量系統，也僅可以生成被檢車輛的側、俯視圖，或傾斜視角的偽三維視圖，這些視圖仍然無法讓檢測人員及被檢車輛車主更直觀、更快速的了解檢測結果。因此實現一種顯示效果直觀、可360°展示車輛外廓形狀的車輛三維外廓繪制方法十分必要。

當前涉及基于激光點云數據的車輛三維外廓繪制的方法中，與本方案較為接近的包括：黃泉源(汽車輪廓三維檢測系統研究[D].長安大學,2017)通過幀匹配的方法對車輛三維輪廓進行繪制；解鳳姣(車輛外廓尺寸測量系統三維點云曲面重建關鍵技術研究與實現[D].合肥工業大學,2017)以Qt為開發平臺，使用PCL開源庫實現車輛三維輪廓的繪制；寧獎(激光雷達點云數據處理與三維可視化平臺的設計與開發[D].西安電子科技大學,2017)使用Qt和VTK開源庫結合開發的方式繪制車輛三維輪廓；居晨陽，陳昆山(基于激光點云的事故車輛曲面重建方法[J].廣西大學學報(自然科學版),2014,39(06):1227-1233)利用三維激光雷達技術對事故車輛進行曲面重建。這些方法主要存在如下問題：

(1)車輛三維外廓繪制繪制速度較慢，電腦性能消耗大。

(2)未在車輛三維模型上繪制邊界標線，無法觀察車輛超限的位置，難以為車輛及時整改提供幫助。

綜上所述，當前已有的這些涉及基于激光點云數據的車輛三維外廓繪制的方案，并非是絕大多數車輛檢測機構的最佳選擇。

發明內容

為了克服現有技術上的不足，本發明提供一種基于激光點云數據及OpenGL的車輛三維外廓繪制方法，可360°展示車輛外廓形狀，檢測人員及被檢車輛車主能夠更直觀、更快速的了解檢測結果。

為了解決上述技術問題本發明提供如下的技術方案：

一種基于激光點云數據及OpenGL的車輛三維外廓繪制方法，包括以下步驟：

步驟1：當車輛進入檢測區域后，收集激光雷達收集到的點云數據，并對點云數據進行初步過濾處理；

步驟2：過濾噪聲點云坐標點。遍歷所有經過步驟1初步過濾的點云坐標，計算每個點云坐標點與前后n₁個坐標點的平均坐標值的距離d_i，若d_i＞d₁,則判定該坐標點為噪聲點云坐標點，將其從點云數據中剔除；

步驟3：通過光電開關組計算被檢車輛行駛的平均速度并依據激光雷達的掃描頻率f及平均速度計算每幀點云數據中坐標點的Z軸方向坐標值；