[發明專利]一種激光雷達點云數據的校正方法、裝置和介質

在審

• 申請號: 202110036075.5
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112904315A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 王宇雨;王錦山;于泠汰;冼志懷;方銳涌;楊建強;陳芳;崔春亮
• 申請（專利權）人: 廣州廣電研究院有限公司;長沙海格北斗信息技術有限公司
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497;G01S17/08;G01C21/16
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

1.一種激光雷達點云數據的校正方法，其特征在于，包括：

獲取當前時刻的單幀激光雷達點云數據；其中，所述單幀激光雷達點云數據包括每一激光雷達線束的水平方位角和測量距離；

根據所述單幀激光雷達點云數據，計算每一所述激光雷達線束的方向向量；

根據所述激光雷達線束的方向向量，計算所述激光雷達線束的仰角；其中，所述仰角表示所述激光雷達線束與其對應的水平線束之間的夾角；所述水平線束為所述激光雷達線束在二維水平面上的投影；

根據所述激光雷達線束的仰角和所述激光雷達線束的測量距離，計算得到實際水平測量距離；并以所述實際水平測量距離，更新所述激光雷達線束的測量距離，以得到校正后的單幀激光雷達點云數據。

2.如權利要求1所述的激光雷達點云數據的校正方法，其特征在于，所述根據所述激光雷達線束的方向向量，計算所述激光雷達線束的仰角，具體為：

根據所述激光雷達線束的方向向量，通過以下計算公式，計算所述激光雷達線束的仰角：

其中，e_i為所述激光雷達線束的仰角，r_i為所述激光雷達線束的方向向量，i＝0,1,...,N，N為所述單幀激光雷達點云數據中的激光雷達線束的數量。

3.如權利要求1所述的激光雷達點云數據的校正方法，其特征在于，所述根據所述單幀激光雷達點云數據，計算每一所述激光雷達線束的方向向量，具體包括：

根據所述激光雷達線束的水平方位角，計算得到所述激光雷達線束所在垂直平面的法向量；

采用預設的激光雷達基座的姿態估算器，估算當前時刻所述激光雷達線束對應的雷達基座的旋轉姿態；

根據當前時刻所述雷達基座的旋轉姿態，計算得到所述激光雷達線束所在的掃描平面的法向量；

計算所述激光雷達線束所在垂直平面的法向量和所述激光雷達線束所在的掃描平面的法向量的向量積，得到所述激光雷達線束的方向向量。

4.如權利要求3所述的激光雷達點云數據的校正方法，其特征在于，所述根據所述激光雷達線束的水平方位角，計算得到所述激光雷達線束所在垂直平面的法向量，具體包括：

根據所述激光雷達線束的水平方位角，根據計算公式r_h,i＝[cos(a_i),sin(a_i),0]^T，計算所述激光雷達線束對應的水平線束的方向向量；其中，r_h,i為所述激光雷達線束對應的水平線束的方向向量，a_i為所述激光雷達線束的水平方位角，i＝0,1,...,N，N為所述單幀激光雷達點云數據中的激光雷達線束的數量；

根據所述激光雷達線束對應的水平線束的方向向量，根據計算公式N_v,i＝[0 0 1]^T×r_h,i計算得到所述激光雷達線束所在垂直平面的法向量；其中，N_v,i為所述激光雷達線束所在垂直平面的法向量。

5.如權利要求1所述的激光雷達點云數據的校正方法，其特征在于，在所述根據所述激光雷達線束的方向向量，計算所述激光雷達線束的仰角之后，在所述根據所述激光雷達線束的仰角和所述激光雷達線束的測量距離，計算得到實際水平測量距離之前，所述方法還包括：

獲取所述激光雷達線束對應的雷達基座的安裝高度；

根據所述激光雷達線束的仰角、所述測量距離和所述雷達基座的安裝高度，計算所述激光雷達線束所測量的物體點高度；

當所述物體點高度小于等于0時，將所述激光雷達線束作為無效激光雷達線束并過濾；當所述物體點高度大于0時，將所述激光雷達線束作為有效激光雷達線束；

則，所述根據所述激光雷達線束的仰角和所述激光雷達線束的測量距離，計算得到實際水平測量距離，具體為：

所述根據所述有效激光雷達線束的仰角和所述有效激光雷達線束的測量距離，計算得到實際水平測量距離。