一种基于激光点云的路沿识别方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于激光点云的路沿识别方法和装置。所述方法包括：从激光点云中的每条扫描线中提取出对应的路沿点；根据提取出来的路沿点生成有效路沿线。能够准确的识别路沿线，适用于任意建筑材料路沿、任意形状路沿、水平道路及斜面道路等；且计算量小，适用于规模化高精度数据采集作业。

A Method and Device for Road Identification Based on Laser Point Cloud

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光点云的路沿识别方法和装置
本专利技术涉及地理信息
，特别涉及一种基于激光点云的路沿识别方法和装置。
技术介绍
随着信息技术的不断发展，电子地图、电子导航等逐渐在人们的日常生活中普及，为用户提供更准确的道路信息成为各服务商的重要关注点。目前激光雷达的测距精度已经达到厘米级，且捕获的点云具有数据量大、反馈信息丰富等优点而被广泛用于高精度地图数据采集作业。基于激光点云的路沿识别是高精度数据处理的第一步，基于激光点云进行路沿识别的重点是如何从点云中提取路沿点。目前有多种提取路沿点的方法，但都存在一定的缺陷。例如：第一种，根据激光扫描点的反射强度判断是否为路沿点。道路的建筑材料不同，反射强度就不同，因此该类方法不适用规模化数据采集。第二种，根据路沿反射点在同一扫描层表现出稳定的序号连续性且具有相同的斜率，判断这些连续的点为路沿点。该类方案只适用路沿石为条状块物体的道路。如上所述，现有技术路沿点的求取其适用范围都受到某种因素的限制，适用性差。且计算相对复杂，计算量大，获得的路沿点障碍物点多，从而导致最终求取的路沿线准确度低。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于激光点云的路沿识别方法和装置。第一方面，本专利技术实施例提供一种基于激光点云的路沿识别方法，包括：从激光点云中的每条扫描线中提取出对应的路沿点；根据提取出来的所述路沿点生成有效路沿线。在一些可选的实施例中，所述从激光点云中的每条扫描线中提取出对应的路沿点，包括：针对每条扫描线，提取所述扫描线的扫描中心点；以所述扫描线的扫描中心点为中心，将所述扫描线分成左右两侧，得到所述扫描线的左侧扫描激光点序列和右侧扫描激光点序列；从所述左侧扫描激光点序列和所述右侧扫描激光点序列中分别提取出所述扫描线的左侧路沿点和右侧路沿点。在一些可选的实施例中，提取扫描线的扫描中心点，包括：提取每条扫描线上距离采集所述激光点云的激光扫描仪的水平距离最近的扫描点，作为该条扫描线的扫描中心点。在一些可选的实施例中，在得到左侧扫描激光点序列和右侧扫描激光点序列后，还包括：对所述左侧扫描激光点序列和所述右侧扫描激光点序列分别进行去噪处理，得到去噪后的左侧扫描激光点序列和去噪后的右侧扫描激光点序列。在一些可选的实施例中，从所述左侧扫描激光点序列和右侧扫描激光点序列中分别提取出所述扫描线的左侧路沿点和右侧路沿点，包括：对所述左侧扫描激光点序列和所述右侧扫描激光点序列分别执行下述操作：将所有扫描点按照反射距离的大小进行排序，其中反射距离相等的扫描点再按照高度值的大小进行排序，形成扫描点的队列；按照反射距离从小到大的顺序，依次比较所述队列中两两相邻扫描点，查找出高度差大于设定的高度差阈值的第一对相邻扫描点；从查找出来的所述第一对相邻扫描点中提取其中高度值较大的扫描点作为该条扫描线在该侧的路沿点。在一些可选的实施例中，所述根据提取出来的所述路沿点，生成有效路沿线，包括：对所有扫描线的左侧路沿点和所有扫描线的右侧路沿点分别执行下述操作：进行聚类分析得到路沿簇；将所述路沿簇进行回归拟合，得到散列的路沿线；将散列的路沿线进行合并，得到对应侧的有效路沿线。在一些可选的实施例中，在得到散列的路沿线之后，还包括：将所述激光点云中的每条扫描线的扫描中心点，作为该条扫描线的采集车轨迹点；对所有所述采集车轨迹点进行回归拟合，获得采集车轨迹线；根据所述散列的路沿线与所述采集车轨迹线间的距离，对所述散列的路沿线进行筛选；将所述散列的路沿线进行合并，具体包括：将筛选后的散列的路沿线进行合并。在一些可选的实施例中，所述对散列的路沿线进行筛选，包括：计算所述散列的路沿线到所述采集车轨迹线的最大概率距离L；判断每条散列的路沿线到所述采集车轨迹线的距离是否大于L×(1-n％)且小于L×(1+n％)，所述n％小于1；若是，则该路沿线有效，保留该路沿线；若否，则该路沿线为障碍物线，删除该路沿线。第二方面，本专利技术实施例提供一种基于激光点云的路沿识别装置，包括：提取模块，用于从激光点云中的每条扫描线中提取出对应的路沿点；生成模块，用于根据所述提取模块提取出来的所述路沿点生成有效路沿线。在一些可选的实施例中，所述提取模块，包括：第一提取子模块，用于针对每条扫描线，提取所述扫描线的扫描中心点；划分子模块，用于以由所述第一提取子模块提取的所述扫描线的扫描中心点为中心，将所述扫描线分成左右两侧，得到所述扫描线的左侧扫描激光点序列和右侧扫描激光点序列；第二提取子模块，用于从所述划分子模块得到的所述左侧扫描激光点序列和所述右侧扫描激光点序列中分别提取出所述扫描线的左侧路沿点和右侧路沿点。在一些可选的实施例中，所述提取模块，还包括：去噪子模块，用于对所述划分子模块得到的所述左侧扫描激光点序列和所述右侧扫描激光点序列分别进行去噪处理，得到去噪后的左侧扫描激光点序列和去噪后的右侧扫描激光点序列。在一些可选的实施例中，所述第二提取子模块，具体用于：对所述左侧扫描激光点序列和所述右侧扫描激光点序列分别执行下述操作：将所有扫描点按照反射距离的大小进行排序，其中反射距离相等的扫描点再按照高度值的大小进行排序，形成扫描点的队列；按照反射距离从小到大的顺序，依次比较所述队列中两两相邻扫描点，查找出高度差大于设定的高度差阈值的第一对相邻扫描点；从查找出来的所述第一对相邻扫描点中提取其中高度值较大的扫描点作为该条扫描线该侧的路沿点。在一些可选的实施例中，所述生成模块，具体用于：对所述第二提取子模块提取的所有扫描线的左侧路沿点和所有扫描线的右侧路沿点分别执行下述操作：进行聚类分析得到路沿簇；将所述路沿簇进行回归拟合，得到散列的路沿线；将散列的路沿线进行合并，得到对应侧的有效路沿线。在一些可选的实施例中，所述生成模块，还用于：在得到所述散列的路沿线之后，将所述激光点云中的每条扫描线的扫描中心点，作为该条扫描线的采集车轨迹点；对所有所述采集车轨迹点进行回归拟合，获得采集车轨迹线；根据所述散列的路沿线与所述采集车轨迹线间的距离，对所述散列的路沿线进行筛选；将筛选后的散列的路沿线进行合并。在一些可选的实施例中，所述生成模块，具体用于：计算所述散列的路沿线到所述采集车轨迹线的最大概率距离L；判断每条散列的路沿线到所述采集车轨迹线的距离是否大于L×(1-n％)且小于L×(1+n％)，所述n％小于1；若是，则该路沿线有效，保留该路沿线；若否，则该路沿线为障碍物线，删除该路沿线。第三方面，本专利技术实施例提供一种数据地图采集制作设备，包括：点云获取模块，用于获取所述激光点云数据；路沿提取模块，用于从所述点云获取模块获取的所述激光点云中的每条扫描线中提取出对应的路沿点；根据所述路沿点生成有效路沿线；道路设施提取模块，用于按照所述路沿提取模块提取的所述有效路沿线分割所述点云获取模块获取的所述激光点云数据，提取路面地表信息和道路两侧的道路设施信息；地图数据制作与建模模块，用于根据所述路沿提取模块提取的所述有效路沿线和所述道路设施提取模块提取的所述路面地表信息和道路两侧的道路设施信息，进行地图数据制作和三维模型建立。第四方面，本专利技术实施例提供一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，当该指令被处理器执行时实现以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光点云的路沿识别方法，其特征在于，包括：从激光点云中的每条扫描线中提取出对应的路沿点；根据提取出来的所述路沿点生成有效路沿线。

【技术特征摘要】
1.一种基于激光点云的路沿识别方法，其特征在于，包括：从激光点云中的每条扫描线中提取出对应的路沿点；根据提取出来的所述路沿点生成有效路沿线。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从激光点云中的每条扫描线中提取出对应的路沿点，包括：针对每条扫描线，提取所述扫描线的扫描中心点；以所述扫描线的扫描中心点为中心，将所述扫描线分成左右两侧，得到所述扫描线的左侧扫描激光点序列和右侧扫描激光点序列；从所述左侧扫描激光点序列和所述右侧扫描激光点序列中分别提取出所述扫描线的左侧路沿点和右侧路沿点。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，从所述左侧扫描激光点序列和右侧扫描激光点序列中分别提取出所述扫描线的左侧路沿点和右侧路沿点，包括：对所述左侧扫描激光点序列和所述右侧扫描激光点序列分别执行下述操作：将所有扫描点按照反射距离的大小进行排序，其中反射距离相等的扫描点再按照高度值的大小进行排序，形成扫描点的队列；按照反射距离从小到大的顺序，依次比较所述队列中两两相邻扫描点，查找出高度差大于设定的高度差阈值的第一对相邻扫描点；从查找出来的所述第一对相邻扫描点中提取其中高度值较大的扫描点作为该条扫描线在该侧的路沿点。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据提取出来的所述路沿点，生成有效路沿线，包括：对所有扫描线的左侧路沿点和所有扫描线的右侧路沿点分别执行下述操作：进行聚类分析得到路沿簇；将所述路沿簇进行回归拟合，得到散列的路沿线；将散列的路沿线进行合并，得到对应侧的有效路沿线。5.一种基于激光点云的路沿识别装置，其特征在于，包括：提取模块，用于从激光点云中的每条扫描线中提取出对应的路沿点；生成模块，用于根据所述提取模块提取出来的所述路沿点生成有效路沿线。6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述提取模块，包括：第一提取子模块，用于针对每条扫描线，提取所述扫描线的扫描中心点；划分子模块，用于以由所述第一提取子模块提取的所述扫描线的扫描中心点...

【专利技术属性】
技术研发人员：范晨星，林得得，
申请(专利权)人：沈阳美行科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21