[發明專利]目標位姿計算方法及計算模塊

在審

• 申請號: 202011606638.1
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112614186A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 杜思偉;王濰;陳琦;宋振壘;謝鵬;蘆暢
• 申請（專利權）人: 上海汽車工業(集團)總公司;聯創汽車電子有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 焦天雷

1.一種目標位姿計算方法，其基于激光雷達點云聚類結果，其特征在于，包括以下步驟：

S1，利用奇異值分解協方差矩陣進行聚類點云的主成分分析，得到目標偽朝向角；

S2，計算聚類點云偽中心點；

S3，將聚類點云偽中心點平移到激光雷達坐標系原點；

S4，通過聚類點云通過偽朝向角將步驟S3平移的聚類點云旋轉到激光雷達坐標系；

S5，求取平移旋轉后聚類點云的x軸、y軸和z軸的最大值和最小值；

S6，計算目標長寬，修正朝向角；

S7，通過目標最小面積時，目標在x軸、y軸和z軸值修正聚類點云偽中心的x值、y值、z值。

2.如權利要求1所述的目標位姿計算方法，其特征在于，實施步驟S1時，包括：

S1.1，選擇原始數據中方差最大的方向作為第一新坐標軸；

S1.2,選擇與第一新坐標軸正交的平面中使得方差最大的方向作為第二新坐標軸；

S1.3，選擇與第一新坐標軸和第二新坐標軸正交的平面中方差最大的方向作為第三新坐標軸；

S1.4，選取聚類點云SVD分解后的第一個向量即第一新坐標軸，并利用此向量計算目標朝向角作為目標偽朝向角。

3.如權利要求1所述的目標位姿計算方法，其特征在于，實施步驟S5時，求取平移旋轉后聚類點云的z軸的最大值作為目標的真實高度。

4.如權利要求1所述的目標位姿計算方法，其特征在于，實施步驟S6時，包括：

以目標偽朝向角為基礎以第一角度為步長，順時針和逆時針各旋轉第二角度，迭代步驟S3-S5多次，每次迭代過程中求目標最小面積，取多次迭代獲得目標最小面積中的最小值作為最終目標最小面積，最終目標最小面積時的目標長、寬、高、朝向角，為目標的真實長寬高和朝向角。

5.如權利要求1所述的目標位姿計算方法，其特征在于，實施步驟S7時，包括：

x_center、y_center表示目標真實的中心點，x′、y′表示目標偽中心點，即聚類點云偽中心點，x_max表示平移旋轉后聚類點云X軸最大值，x_min表示平移旋轉后聚類點云X軸最小值，y_max表示平移旋轉后聚類點云Y軸最大值，y_min表示平移旋轉后聚類點云Y軸最小值。

6.一種目標位姿計算模塊，基于激光雷達點云聚類結果能集成于車載環境感知系統，其特征在于，包括：

偽朝向角計算單元，其用于通過奇異值分解協方差矩陣進行聚類點云的主成分分析得到目標偽朝向角；

偽中心點計算單元，其用于計算聚類點云偽中心點；

坐標系變換及參數獲取單元，其用于將聚類點云偽中心點平移到激光雷達坐標系原點，通過聚類點云通過偽朝向角將平移的聚類點云旋轉到激光雷達坐標系，求取平移旋轉后聚類點云的x軸、y軸和z軸的最大值和最小值；

目標參數計算單元，計算目標長寬，修正朝向角；

參數修正單元，其通過目標最小面積時，目標在x軸、y軸和z軸值修正聚類點云偽中心的x值、y值、z值。

7.如權利要求6所述的目標位姿計算模塊，其特征在于，偽朝向角計算單元計算標偽朝向角包括：

S1.1，選擇原始數據中方差最大的方向作為第一新坐標軸；

S1.2,選擇與第一新坐標軸正交的平面中使得方差最大的方向作為第二新坐標軸；

S1.3，選擇與第一新坐標軸和第二新坐標軸正交的平面中方差最大的方向作為第三新坐標軸；

S1.4，選取聚類點云SVD分解后的第一個向量即第一新坐標軸，并利用此向量計算目標朝向角作為目標偽朝向角。

8.如權利要求6所述的目標位姿計算模塊，其特征在于：

目標參數計算單元，求取平移旋轉后聚類點云的z軸的最大值作為目標的真實高度。