[發明專利]一種基于剖面展開融合的多激光雷達多視點對象檢測方法

有效

• 申請號: 202010098386.X
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111273316B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 余彪;黃偉鑫;王智靈;梁華為;林玲龍;余結
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01S17/931
• 分類號: G01S17/931;G06V10/80;G06K9/62
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 鄧治平

1.一種基于剖面展開融合的多激光雷達多視點對象檢測方法，其特征在于：

包括如下步驟：

步驟1、進行多雷達數據采集，獲取雷達采集的數據，并進行解析；

步驟2、對多雷達采集的數據進行多視點剖面展開；即將同一時刻的多幀雷達數據分別投影到預定數目的視點坐標系中，在每個視點坐標系中進行剖面展開；

步驟3、獲取高置信度障礙物；根據剖面展開的結果，求取視點坐標系中同一XY坐標值下多個點的距離，根據多個點之間的距離，標記多個點中的障礙物點；

步驟4、展開面對象檢測；完成了障礙物點標記之后，選取預定坐標系下的展開面作為下一步檢測對象，對障礙物點進行標記處理；

所述的步驟2中：

所述的視點的選取是任意選取，預定數目為一個或多個；

所述任意選取視點包括選取各個雷達所在坐標系為視點，即選取雷達1坐標系作為視點坐標系，或選取雷達2坐標系作為視點坐標系，或選取雷達n坐標系作為視點坐標系，n為雷達的數量；

或者選取世界坐標系作為視點坐標系；

或者選取空間中任一點作為視點，所述空間中任一點不與前述雷達n的坐標系重疊；

所述的步驟2包括：

對多雷達采集的數據進行多視點剖面展開：將同一時刻的多幀雷達數據分別投影到雷達1的視點坐標系中并進行剖面展開；將同一時刻的多幀雷達數據分別投影到雷達2的視點坐標系中并進行剖面展開；將同一時刻的多幀雷達數據分別投影到雷達n的視點坐標系中并進行剖面展開；n為雷達的數量；

或將同一時刻的多幀雷達數據投影到世界視點坐標系中并進行剖面展開；

或將同一時刻的多幀雷達數據投影到空間中任一點作為視點的坐標系中并進行剖面展開；

所述步驟3包括：

求取視點坐標系中同一XY坐標值下多個點之間的距離，所述多個點為來自不同雷達的采集數據；根據多個點之間的距離，如果多個點中的某兩個點距離大于閾值，則分別計算該兩個點與原點的距離，并將與原點的距離值較小的點作為高置信度的障礙物，對該與原點的距離值較小的點加以標記；

所述步驟4包括：

選取世界坐標系下的展開面作為下一步檢測對象，對存在高置信度障礙物的點進行標記處理，并將堆疊處的遠距離點進行丟棄，依據單激光雷達數據的處理方法進行障礙物檢測。

2.根據權利要求1所述的一種基于剖面展開融合的多激光雷達多視點對象檢測方法，其特征在于：

所述步驟2中：

在不同視點下障礙物的堆疊情況不同，選擇越多視點，獲取到高置信度障礙物的可能性則越高。

3.根據權利要求1所述的一種基于剖面展開融合的多激光雷達多視點對象檢測方法，其特征在于：

所述步驟2中：

對多激光雷達進行剖面展開具體的包括：以視點為原點，前方為x軸，右方為y軸，將激光雷達數據轉換到該坐標系下，計算：

其中θ_x為點在相應視點坐標系下連接原點直線與y軸的水平夾角，θ_y為點與原點連線與地面的夾角，s_x為水平夾角分割單位跨度，s_y為垂直夾角分割跨度，X為點云在垂直展開圖上的x坐標，Y為點云在垂直展開圖上的y坐標。

4.根據權利要求1所述的一種基于剖面展開融合的多激光雷達多視點對象檢測方法，其特征在于：

進一步包括：

由于存在空間點的堆疊關系以及受到分割跨度影響，在同一XY值下可能會有多個點云；在完成剖面展開后，對同一XY值下的多個點依照遠近進行排序，將堆疊距離轉化為同一XY值下遠近有序的點間的距離差，對展開圖每個XY值下的點兩兩之間進行距離計算，超過閾值則確定前方位置存在高置信度障礙物。

5.根據權利要求1所述的一種基于剖面展開融合的多激光雷達多視點對象檢測方法，其特征在于：

所述步驟4中：

完成高置信度障礙物判斷后，對相應點進行標記，得到帶有高置信度障礙物信息的主剖面展開點云數據，由于該主剖面展開圖的XY坐標分別對應于雷達點與y軸的水平夾角，及雷達點與原點的連線和xoy平面的夾角，因此除存在高置信度障礙物外，每個位置存在的多個點距離都應該小于預定閾值，取其最近或者平均距離后將多個點替換為單個點，將該單個點在y軸的值當做其對應的線束進行處理。