一种路肩提取的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种路肩提取的方法及装置，路肩提取的方法包括：获取激光扫描仪扫描得到的各帧三维激光点云数据，去除每帧三维激光点云数据中的高空间点得到每帧三维激光点云集；搜索每帧三维激光点云集中的曲率突变点及高程突变点；根据每帧三维激光点云集中的曲率突变点及高程突变点查找每帧三维激光点云集中的路肩位置点；采用预设算法对各帧三维激光点云集中的路肩位置点进行提取，连接提取的路肩位置点得到路肩线。本发明专利技术实施例能够有效保证提取的路肩数据的精度，满足高精地图的需要。

A method and device for extracting the shoulder

The embodiment of the invention discloses a method and a device for shoulder extraction, including extraction method: get the shoulder frame of 3D laser point cloud data of laser scanner, the removal of high space points per frame of 3D laser point cloud data of each frame of 3D laser point cloud curvature; search each frame of 3D laser point cloud the mutation point and elevation point mutation; according to the curvature of each frame of 3D laser point cloud concentrated point mutations and point mutations to find the elevation of each frame of 3D laser point cloud focus position by default shoulder; extraction algorithm of shoulder point 3D laser point cloud concentration of each frame, connecting road position point extraction from the shoulder line. The embodiment of the invention can effectively guarantee the precision of the extracted shoulder data and meet the needs of high precision map.

【技术实现步骤摘要】
一种路肩提取的方法及装置
本专利技术实施例涉及计算机
，具体涉及一种路肩提取的方法及装置。
技术介绍
随着计算机技术和自动化技术的发展，自动驾驶技术受到高度关注，自动驾驶技术离不开高精地图的支持，如何生成高精地图成为自动驾驶的瓶颈之一。路肩，俗称“马路牙子”、“道牙子”，指的是位于车行道外缘至路基边缘，具有一定宽度的带状部分(包括硬路肩与保护性路肩)，为保持车行道的功能和临时停车使用，并作为路面的横向支承，其为道路的重要组成部分，高精度的路肩数据，作为高精地图的重要组成部分也尤为重要。现有的路肩提取的方法，往往是基于图像或者视频的提取方法，即先采用边缘检测方法对图像或视频进行边缘检测得到边缘点集，然后对边缘点集进行hough变换直线提取或者B样条曲线拟合，得到最终的路肩线方程。上述方法对光照敏感，在不同光照条件下，路肩在影像上的梯度差异较大，容易导致错提取和漏提取；另外上述方法提取精度不高，由于其从二维图像提取三维马路牙子信息，通常是将路面看成一个平面，而实际路面通常并非平面，从而导致提取精度不高，无法满足高精地图的精度需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种路肩提取的方法及装置，能够提高路肩提取的精度。本专利技术实施例提供的路肩提取的方法，包括：获取激光扫描仪扫描得到的各帧三维激光点云数据，去除每帧三维激光点云数据中的高空间点得到每帧三维激光点云集；搜索每帧三维激光点云集中的曲率突变点及高程突变点；根据每帧三维激光点云集中的曲率突变点及高程突变点查找每帧三维激光点云集中的路肩位置点；采用预设算法对各帧三维激光点云集中的路肩位置点进行提取，连接提取的路肩位置点得到路肩线。本专利技术实施例提供的路肩提取的装置，包括：获取单元，用于获取激光扫描仪扫描得到的各帧三维激光点云数据，去除每帧三维激光点云数据中的高空间点得到每帧三维激光点云集；搜索单元，用于搜索每帧三维激光点云集中的曲率突变点及高程突变点；查找单元，用于根据每帧三维激光点云集中的曲率突变点及高程突变点查找每帧三维激光点云集中的路肩位置点；提取单元，用于采用预设算法对各帧三维激光点云集中的路肩位置点进行提取，连接提取的路肩位置点得到路肩线。本专利技术实施例中，通过获取激光扫描仪扫描得到的各帧三维激光点云数据，去除每帧三维激光点云数据中的高空间点得到每帧三维激光点云集，搜索每帧三维激光点云集中的曲率突变点及高程突变点，根据每帧三维激光点云集中的曲率突变点及高程突变点查找每帧三维激光点云集中的路肩位置点，采用预设算法对各帧三维激光点云集中的路肩位置点进行提取，连接提取的路肩位置点得到路肩线。即本专利技术实施例中，获取的是激光扫描仪扫描得到的各帧三维激光点云数据，激光扫描仪采用的是主动光源，因此不受光照影响；从高精度三维激光点云集中通搜索、查找并进行直线提取自动化提取路肩线，能够有效保证提取的路肩数据的精度，满足高精地图的需要，提取过程不需要人工参与，提取效率高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例所提供的路肩提取的方法的一个场景示意图；图2是本专利技术实施例所提供的路肩提取的方法的一个流程示意图；图3a是本专利技术实施例所提供的路肩提取的方法的另一流程示意图；图3b是本专利技术实施例路肩线的一个位置示意图；图3c是本专利技术实施例三维激光点云数据示意图；图4是本专利技术实施例所提供的路肩提取的装置一个结构示意图；图5是本专利技术实施例所提供的路肩提取的装置另一结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。现有技术的路肩提取的方法，由于依赖自然光照，对光照敏感，提取精度不高，导致无法满足高精地图的精度需求，因而本专利技术实施例提供了一种路肩提取的方法及装置，能够满足高精地图的精度需求。本专利技术实施例路肩提取的方法，一个具体场景可如图1所示，该应用场景包括三维激光扫描系统110、服务器120，其中三维激光扫描系统110和服务器120通过网络进行通信，网络例如3G、4G网络，此处不做具体限定，本专利技术实施例的路肩提取的装置可以实现在服务器中。三维激光扫描系统110可以包括三维激光扫描仪111和导航系统112，三维激光扫描仪111为能够提供扫描物体表面的三维点云数据的仪器，导航系统112为获取全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)数据的系统，可为惯性导航系统等，可根据三维激光点云数据与导航系统采集的GPS数据的对应关系，得到三维点云数据中各个三维激光点对应的地理位置数据。三维激光扫描系统110通过网络向服务器120发送各帧三维激光点云数据和GPS数据，服务器120获取各帧三维激光点云数据，去除每帧三维激光点云数据中的高空间点得到每帧三维激光点云集，搜索每帧三维激光点云集中的曲率突变点及高程突变点，根据每帧三维激光点云集中的曲率突变点及高程突变点查找每帧三维激光点云集中的路肩位置点，采用预设算法对各帧三维激光点云集中的路肩位置点进行提取，连接提取的路肩位置点得到路肩线，根据路肩线所在的三维激光点对应的地理位置数据将路肩线绘制于地图。以下分别进行详细说明，需说明的是，以下实施例的序号不作为对实施例优选顺序的限定。实施例一如图2所示，本实施例路肩提取的方法包括以下步骤：步骤201、获取激光扫描仪扫描得到的各帧三维激光点云数据，去除每帧三维激光点云数据中的高空间点得到每帧三维激光点云集；具体实现中，激光扫描仪可以为三维激光扫描仪，它是利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势，三维激光扫描仪能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。三维激光扫描仪采用的是360度旋转扫描的扫描方式，本实施例中，可以将激光扫描仪从0度到360度旋转扫描得到的点云称为单帧(一帧)三维激光点云数据。三维激光点云数据记录了由激光扫描仪对道路和道路上的实体表面进行扫描后得到的三维激光点的三维坐标，可以由三维激光扫描仪扫描得到各帧三维激光点云集后发送至服务器。三维激光扫描仪可以安装在车辆上，在行车的过程中扫描得到三维激光点云集，三维激光点云的垂直坐标称为高程。由于车载激光扫描系统沿道路扫描这一采集方式，可以快速地得到整个城市沿街道路两侧的精细建筑物点云信息，进而为后续建筑物提取和重建提供基础。由于高空间点会给路肩线的提取造成一定的干扰，因此，在得到各帧三维激光点云数据之后，可以去除每帧三维激光点云数据中的高空间点得到每帧三维激光点云集，高空间点指的是高程大于一定高程阈值(例如0.5m)的点，高程阈值可根据实际需要自定义，以避免高空间点对后续提取路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种路肩提取的方法，其特征在于，包括：获取激光扫描仪扫描得到的各帧三维激光点云数据，去除每帧三维激光点云数据中的高空间点得到每帧三维激光点云集；搜索每帧三维激光点云集中的曲率突变点及高程突变点；根据每帧三维激光点云集中的曲率突变点及高程突变点查找每帧三维激光点云集中的路肩位置点；采用预设算法对各帧三维激光点云集中的路肩位置点进行提取，连接提取的路肩位置点得到路肩线。

【技术特征摘要】
1.一种路肩提取的方法，其特征在于，包括：获取激光扫描仪扫描得到的各帧三维激光点云数据，去除每帧三维激光点云数据中的高空间点得到每帧三维激光点云集；搜索每帧三维激光点云集中的曲率突变点及高程突变点；根据每帧三维激光点云集中的曲率突变点及高程突变点查找每帧三维激光点云集中的路肩位置点；采用预设算法对各帧三维激光点云集中的路肩位置点进行提取，连接提取的路肩位置点得到路肩线。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每帧三维激光点云数据中包括所述激光扫描仪从0度到360度旋转扫描得到的点云。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搜索每帧三维激光点云集中的曲率突变点包括：以所述激光扫描仪的最下方扫描点为起点，沿左右两侧进行搜索，将每侧搜索到的第一个曲率值大于预设曲率阈值的点作为曲率突变点。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，每个点的曲率值为该点的后第n个点与前第n个点的高程差与水平差的比值，n为整数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搜索每帧三维激光点云集中的高程突变点包括：将每帧三维激光点云集按水平方向进行网格划分；计算每个网格内点的高程差；以所述激光扫描仪的最下方扫描点为起点，从起点所在的网格开始，沿左右两侧进行搜索，将每侧搜索到的第一个高程差大于预设高程差阈值的网格中的高程最低点作为高程突变点。6.根据权利要求3至5任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据每帧三维激光点云集中的曲率突变点及高程突变点查找每帧三维激光点云集中的路肩位置点包括：确定每帧三维激光点云集内曲率突变点与高程突变点中距离所述起点较近的点；以曲率突变点与高程突变点中距离所述起点较近的点为新的起点，沿所述新的起点两侧预设范围内进行查找，将每侧查找到的曲率变化最大的点作为每帧三维激光点云集中的路肩位置点。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述路肩线对应的地理位置数据；将所述路肩线对应的地理位置数据绘制于地图。8.一种路肩提取...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾超，
申请(专利权)人：腾讯科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44