[發明專利]一種基于點云數據的城市道路交叉口可視化評價方法

在審

• 申請號: 202111340586.2
• 申請日: 2021-11-12
• 公開（公告）號: CN114119866A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 張家鈺;程建川;劉佳玲
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T7/11;G06T5/40;G06T5/20;G06T3/60;G06T3/40;G06T3/00;G06K9/62;G06V10/762
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 陳月菊

1.一種基于點云數據的城市道路交叉口可視化評價方法，其特征在于，所述道路交叉口三維視距計算方法包括以下步驟：

S1，采集道路交叉口的點云數據；

S2，對點云數據進行路面識別分割處理，將路面部分與其他離散的平面點區分開，以得到完整的路面點云數據；

S3，建立平面格網點陣，以識別到的路面點作為基準插值參照，利用鄰近點插值算法獲取到平面格網點的高度信息，構建數字高程模型；

S4，將視域概念量化為由駕駛員視線原點發射出的無數條射線組成的扇形，扇形的角度與駕駛員的視角范圍相關；通過圓柱形透視投影模型，將空間三維坐標點轉化為二維坐標點，將三維問題轉換為二維問題；

以駕駛員視線起點為原點構建坐標系，將三維坐標系轉換成二維坐標系，再將二維直角坐標系轉換為極坐標系，確定阻擋駕駛員視線的障礙物位置；

S5，分析可能影響城市道路交叉口可視域的變量因素。

2.根據權利要求1所述的一種基于點云數據的城市道路交叉口可視化評價方法，其特征在于，步驟S1中，所述采集道路交叉口的點云數據的過程包括以下步驟：

S11，將小型激光雷達固定在旋轉云臺上，放置于城市道路交叉口的中心，保持激光雷達搭載支架固定不動；通過旋轉云臺多次采集數據獲取交叉口全貌點云數據的子文件，鄰近的2個點云文件重合度為1/3；

S12，將獲得的點云文件通過對應特征點進行數據拼接，獲得完整的城市道路交叉口點云數據。

3.根據權利要求1所述的一種基于點云數據的城市道路交叉口可視化評價方法，其特征在于，步驟S2中，所述對點云數據進行路面識別分割處理的過程包括以下步驟：

S21：對原始的三維點云數據進行柵格化處理，點云數據柵格化后的每一個柵格點都有相對應的線性索引值，同一個矩陣同一位置的數據點會擁有相同的線性索引值，數據點每跨越一個矩陣時，其數據點的線性索引值ζ發生階躍；

S22：利用高度閾值h_t篩選出柱形單元內高程較低的點，對剩余數據點使用主成分分析方法進行分析以獲得該柱形單元的主方向；

S23：使用高度直方圖法排序探測路面點，對得到的平面點云數據進行特征提??；特征變量包括單位面積內的點云數量，以及用于描述點云在x-y平面上的分布特征的沿著x和y方向相鄰項差值的標準差和中位數，得到與柱形單元數量一致的觀測值數組；利用非監督分類K-Means聚類算法將柱形單元分為均勻平面點、不均勻平面點和偽平面點三類；對所有變量進行標準化處理以消除其差異性，使變量的區間均落于[0，1]內；剔除不均勻平面點與偽平面點，將均勻平面點并入初步濾波處理后的柱形單元，得到優化后的平面點云數據；

S24：使用超體素聚類法將路面部分與其他離散的平面點區分開，得到完整的路面點云數據。