[發明專利]一種單線點云與多線點云配準的方法及裝置

有效

• 申請號: 202011308942.8
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112446907B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 陳操;惠念;劉春成;文鐵謀;劉園;劉奮
• 申請（專利權）人: 武漢中海庭數據技術有限公司
• 主分類號: G06T7/35
• 分類號: G06T7/35;G06T17/20
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 高蘭

本發明提供一種單線點云與多線點云配準的方法及裝置，該方法包括：將單線與多線點云變換到同一坐標軸，在點云空間內以預定尺寸的體素均勻重采樣點云；劃分空間網格，統計每個網格中點云數目，過濾點云數目低于預設閾值的網格，并統計剩余網格內點云z值分布，將在閾值范圍內的網格標記為地面，其余網格標記為非地面點；對標記為非地面點云，取每個點云臨近區域的所有點云，對點云形成的矩陣求對應的協方差矩陣，對協方差矩陣進行特征分解，基于特征值間比例關系濾除非規則物體點云；對規則物體點云采用NDT算法進行配準，迭代三個方向點云的平移量。實現單線點云與多線點云的最優配準，配準效率高，且配準結果準確可靠。

技術領域

本發明涉及點云數據處理領域，尤其涉及一種單線點云與多線點云配準的方法及裝置。

背景技術

在自動駕駛領域，高精度地圖數據可作為自動駕駛的參考標準，對于開發自動駕駛功能具有重要的意義。高精度地圖除了傳統道路拓撲外，還包含許多地物要素，例如護欄、路沿、桿、標識牌等，使用激光傳感器往往不能兼顧所有地物的采集，因此，許多數據采集系統往往使用多個傳感器，如多個相機，單線、多線激光傳感器同時采集數據。多傳感器由于安裝位置不同，在實際使用中因為震動等各種因素，傳感器往往會發生偏移，多個傳感器數據統一到全局坐標后會產生錯位，在具體應用采集數據前，需要對多個傳感器之間的數據進行配準。然而，當前已有基于人工或固定參數的配準方法在具體應用時，存在配準速度慢、配準結果不正確的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種單線點云與多線點云配準的方法及裝置，以解決現有配準方法配準速度慢、配準結果不準確的問題。

在本發明實施例的第一方面，提供了一種單線點云與多線點云配準的方法，包括：

將單線點云與多線點云變換到同一坐標軸后，在點云空間內以預定尺寸的體素均勻重采樣點云；

將重采樣點云按預定大小劃分為空間網格，統計每個網格中點云數目，過濾點云數目低于預設閾值的網格，并統計剩余空間網格內點云z值分布，將z值分布在特定閾值范圍內的網格標記為地面，其余網格標記為非地面點；

對標記為非地面點云，取每個點云臨近區域的所有點云，對點云形成的矩陣求對應的協方差矩陣，對協方差矩陣進行特征分解得到特征值，基于特征值間比例關系濾除非規則物體點云；

對規則物體點云采用NDT算法進行配準，迭代三個方向點云的平移量以實現單線點云與多線點云的最優配準。

在本發明實施例的第二方面，提供了一種用于單線點云與多線點云配準的裝置，包括：

重采樣模塊，用于將單線點云與多線點云變換到同一坐標軸后，在點云空間內以預定尺寸的體素均勻重采樣點云；

路面分割模塊，用于將重采樣點云按預定大小劃分為空間網格，統計每個網格中點云數目，過濾點云數目低于預設閾值的網格，并統計剩余空間網格內點云z值分布，將z值分布在特定閾值范圍內的網格標記為地面，其余網格標記為非地面點；

點云濾除模塊，用于對標記為非地面點云，取每個點云臨近區域的所有點云，對點云形成的矩陣求對應的協方差矩陣，對協方差矩陣進行特征分解得到特征值，基于特征值間比例關系濾除非規則物體點云；

迭代配準模塊，用于對規則物體點云采用NDT算法進行配準，迭代三個方向點云的平移量以實現單線點云與多線點云的最優配準。

在本發明實施例的第三方面，提供了一種電子設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現如本發明實施例第一方面所述方法的步驟。

本發明實施例的第四方面，提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現本發明實施例第一方面提供的所述方法的步驟。