一种基于三维激光雷达的路沿检测方法技术

本发明专利技术属于智能汽车技术中交通道路环境感知领域，涉及一种基于三维激光雷达的路沿检测方法，利用安装在车辆上的三维激光雷达获取周围道路环境的点云数据，采用随机采样一致性算法分割出地面；根据路沿多种几何特征设置较宽阈值进行判断，利用同一扫描层各扫描点之间邻域关系，提取路沿候选点；根据路沿数据点在密度和道路方向上连续的特征，应用基于密度的聚类算法对路沿候选点进行聚类并去除密度较大和孤立的噪声点；最终对符合条件的路沿候选点用加权最小二乘法拟合，提高拟合准确性。本发明专利技术根据路沿的多个特征提取路沿候选点，并综合考虑路沿在密度和道路方向上连续的特征进行去噪，使得最终的检测误差小，精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维激光雷达的路沿检测方法
本专利技术属于智能汽车技术中交通道路环境感知领域，涉及一种基于三维激光雷达的路沿检测方法。
技术介绍
随着我国经济持续快速发展和社会的不断进步，人们的生活水平显著提高，我国的汽车产业飞速发展，汽车已经成为人们日常生活必不可少的交通工具，不过汽车行业的快速发展也带来了交通安全等重要问题。为了解决这类问题，汽车智能辅助驾驶系统应运而生。汽车智能辅助驾驶系统是指车载计算机通过道路环境感知系统检测周围交通环境信息，经过处理，为驾驶员提出驾驶建议或辅助驾驶员进行驾驶操作，以减少交通事故的发生率。对于很多汽车智能辅助驾驶系统，其实现的关键是对道路前方路沿的检测与识别。该技术能大大减少交通事故的发生，减少人员财产损失。目前检测方法可以分为两类：一是基于机器视觉的检测方法；二是基于激光雷达的检测方法。基于机器视觉的检测算法一直以来都是研究人员的首选研究方向，是因为相机具有价格低易于产业化，体积小便于安装，处理速度快等优点。但是这种技术易受天气、光照、阴影等环境影响的干扰，使得检测精度低。激光雷达是智能车获取外部环境信息的重要传感器之一，它向目标发射激光，由雷达接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于三维激光雷达的路沿检测方法，所述方法包括以下步骤：S1、通过三维激光雷达对道路环境进行扫描，获取原始点云数据，并以三维激光雷达为原点建立出检测车辆的三维坐标系；S2、对所述原始点云数据采用随机采样一致性算法进行地面分割，提取出路面的点云数据；S3、将所述路面的点云数据根据路沿数据点的多个特征，进行阈值判断，提取出路沿候选点；其特征在于，在同一扫描层，根据其相邻扫描点之间的坡度差特征、高度差特征以及到激光雷达距离比特征，将符合坡度差阈值、高度差阈值以及距离比阈值的扫描点作为路沿候选点；坡度差计算方式为：

【技术特征摘要】
1.一种基于三维激光雷达的路沿检测方法，所述方法包括以下步骤：S1、通过三维激光雷达对道路环境进行扫描，获取原始点云数据，并以三维激光雷达为原点建立出检测车辆的三维坐标系；S2、对所述原始点云数据采用随机采样一致性算法进行地面分割，提取出路面的点云数据；S3、将所述路面的点云数据根据路沿数据点的多个特征，进行阈值判断，提取出路沿候选点；其特征在于，在同一扫描层，根据其相邻扫描点之间的坡度差特征、高度差特征以及到激光雷达距离比特征，将符合坡度差阈值、高度差阈值以及距离比阈值的扫描点作为路沿候选点；坡度差计算方式为：到激光雷达距离比的计算方式为：高度差的计算公式为：ΔZ＝|zi-zi+1|；其中，Si表示为第i个扫描点pi的坡度差，pi＝(xi，yi，zi)；xi，yi，zi分别代表各扫描点pi对应的x轴数值、y轴数值和z轴数值；pi的相邻扫描点分别为pi-1＝(xi-1，yi-1，zi-1)和pi+1＝(xi+1，yi+1，zi+1)；threshold1为预设的坡度差阈值，所述threshold2为预设的距离比阈值，所述threshold3为预设的高度差阈值，即满足以下三个条件：条件一：Si＞threshold1；条件二：Di＞threshold2；条件三：ΔZ＞threshold3；则将扫描点pi作为路沿候选点；S4、根据所述路沿候选点的密度特征，对每一扫描层的路沿候选点采用基于密度的算法进行聚类去噪；S5、根据道路方向上具有连续性的特征，将聚类去噪后具有连续性的路沿候选点再进行聚类；S6、对再聚类后的路沿候选点进行加权最小二乘法拟合；获取道路路沿的检测结果。2.根据权利要求1所述的一种基于三维激光雷...

【专利技术属性】
技术研发人员：许国良，常亮亮，李万林，王茜竹，雒江涛，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50