[發明專利]一種三維點云數據的去噪方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 202011207090.3
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112508803B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 黃凱;李潔鈴
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T17/20
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 常柯陽

1.一種三維點云數據的去噪方法，對激光雷達采集的三維點云數據進行處理，其特征在于，包括：

讀取所述三維點云數據；

對所述三維點云數據進行預處理，得到原始點云數據；

融合粒子濾波法和動態半徑濾波法，獲取約束條件，所述約束條件包括點云追蹤次數、點云相似度和點云FPFH特征差距；

根據所述約束條件，對所述原始點云數據進行去噪處理。

2.根據權利要求1所述的一種三維點云數據的去噪方法，其特征在于，去除所述原始點云數據中的噪聲點，所述噪聲點滿足以下條件：

所述點云追蹤次數大于第一閾值；

且

所述點云相似度大于第二閾值；

且

所述點云FPFH特征差距小于第三閾值。

3.根據權利要求1所述的一種三維點云數據的去噪方法，其特征在于，所述點云追蹤次數是通過以下步驟獲取：

通過所述粒子濾波法，對每一幀的所述原始點云數據進行追蹤；

計算追蹤到第一點云所對應的點云的幀數，所述幀數為點云追蹤次數，所述第一點云為所述原始點云數據中的任意一個點云。

4.根據權利要求3所述的一種三維點云數據的去噪方法，其特征在于，通過所述粒子濾波法，對每一幀的所述原始點云數據進行追蹤之后，還執行以下步驟：

若在連續幀中都追蹤到第一點云，則確定所述第一點云不是噪聲點并保留所述第一點云；反之，則確定所述第一點云為噪聲點并去除所述第一點云。

5.根據權利要求1所述的一種三維點云數據的去噪方法，其特征在于，所述點云相似度通過以下步驟獲取：

通過粒子濾波法獲取第一幀點云數據的點云集，所述第一幀點云數據為原始點云數據中的任意一幀數據；

通過動態半徑濾波法，計算得到第二幀點云數據中粒子的觀測值，所述第二幀點云數據為所述第一幀點云數據的下一個連續幀；

根據所述點云集和所述粒子的觀測值，計算得到點云相似度。

6.根據權利要求5所述的一種三維點云數據的去噪方法，其特征在于，所述通過動態半徑濾波法，計算得到第二幀點云數據中粒子的觀測值這一步驟，具體包括：

通過動態半徑濾波法，確定第二幀點云數據中粒子的觀測半徑；

根據所述觀測半徑，計算得到所述觀測值。

7.根據權利要求6所述的一種三維點云數據的去噪方法，其特征在于，所述通過動態半徑濾波法，確定第二幀點云數據中粒子的觀測半徑這一步驟，具體包括：

計算粒子到激光雷達的歐式距離；

如果所述歐式距離小于第四閾值，則將預先設定的半徑值確定為所述觀測半徑；

如果所述歐式距離大于第四閾值，則根據公式計算得到所述觀測半徑，所述公式為：

SR＝β×(r×α)；

式中，SR為觀測半徑，r為期望點間距，α為激光雷達的水平角分辨率，β為參數。

8.根據權利要求5所述的一種三維點云數據的去噪方法，其特征在于，所述點云FPFH特征差距通過以下步驟獲取：

通過粒子濾波法獲取第一點云集和第二點云集，所述第一點云集為所述第一幀點云數據的點云集，所述第二點云集為所述第二幀點云數據的點云集；

使用快速點特征直方圖描述所述第一點云集的特征為第一特征；

使用快速點特征直方圖描述所述第二點云集的特征為第二特征；

根據所述第一特征和所述第二特征，計算得到余弦距離，所述余弦距離為點云FPFH特征差距。

9.一種三維點云數據的去噪裝置，其特征在于，包括：

至少一個處理器；

至少一個存儲器，用于存儲至少一個程序；

當所述至少一個程序被所述至少一個處理器執行，使得所述至少一個處理器實現如權利要求1-8任一項所述的方法。

10.計算機可讀存儲介質，其特征在于，其上存儲有處理器可執行的程序，所述處理器可執行的程序在被處理器執行時用于實現如權利要求1-8任一項所述的方法。