用于去除地面点云的方法及装置、障碍物检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种用于去除地面点云的方法及装置、障碍物检测方法及装置，属于计算机技术领域。所述用于去除地面点云的方法包括针对当前环境的深度图像对应的多个点云簇执行以下步骤：对所述多个点云簇中每个点云簇执行平面拟合以得到每个点云簇的拟合平面的法向量在三维坐标系中的第一坐标平面上的投影相对于第一坐标轴的偏移角度和所述每个点云簇的拟合平面的平面曲率；以及将所述平面曲率小于平面曲率阈值且所述偏移角度小于偏移角度阈值的点云簇作为地面点云而去除。所述用于去除地面点云的方法具有很高的精确度，并且将这种用于去除地面点云的方法应用到障碍物检测方法时可以最终提高障碍物检测精度。

【技术实现步骤摘要】
用于去除地面点云的方法及装置、障碍物检测方法及装置
本专利技术涉及计算机
，具体地涉及一种用于去除地面点云的方法及装置、障碍物检测方法及装置。
技术介绍
环境感知作为设备无人化操作的首要环节，主要有激光雷达和双目视觉两种解决方案。激光雷达对光照和色彩等干扰因素具有很强的鲁棒性，但易受到雪、雾灯恶劣天气的影响。双目视觉相较于激光雷达，不仅能获取环境的三维信息，还能输出特征复杂的彩色图像，且成本更低。因此，目前双目视觉被被广泛应用于无人驾驶、虚拟现实等领域，尤其应用于这些领域的障碍物检测中。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种用于去除地面点云的方法及装置、障碍物检测方法及装置，用于实现点云数据集合中地面点云的去除，并相应实现障碍物的检测。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种用于去除地面点云的方法，所述方法包括针对当前环境的深度图像对应的多个点云簇执行以下步骤：对所述多个点云簇中每个点云簇执行平面拟合以得到每个点云簇的拟合平面的法向量在三维坐标系中的第一坐标平面上的投影相对于第一坐标轴的偏移角度和所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于去除地面点云的方法，其特征在于，所述方法包括针对当前环境的深度图像对应的多个点云簇执行以下步骤：/n对所述多个点云簇中每个点云簇执行平面拟合以得到每个点云簇的拟合平面的法向量在三维坐标系中的第一坐标平面上的投影相对于第一坐标轴的偏移角度和所述每个点云簇的拟合平面的平面曲率；以及/n将所述平面曲率小于平面曲率阈值且所述偏移角度小于偏移角度阈值的点云簇作为地面点云而去除。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于去除地面点云的方法，其特征在于，所述方法包括针对当前环境的深度图像对应的多个点云簇执行以下步骤：
对所述多个点云簇中每个点云簇执行平面拟合以得到每个点云簇的拟合平面的法向量在三维坐标系中的第一坐标平面上的投影相对于第一坐标轴的偏移角度和所述每个点云簇的拟合平面的平面曲率；以及
将所述平面曲率小于平面曲率阈值且所述偏移角度小于偏移角度阈值的点云簇作为地面点云而去除。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三维坐标系为相机坐标系，所述第一坐标平面为所述相机坐标系的YOZ坐标平面，所述第一坐标轴为Y轴，其中根据以下步骤确定所述偏移角度：
基于所述平面拟合得到所述点云簇的拟合平面的法向量相对于所述YOZ坐标平面中Y轴和Z轴的分量；以及
根据以下公式计算所述偏移角度：



其中，theta为所述偏移角度，ny和nz分别为所述点云簇的拟合平面的法向量相对于所述Y轴和Z轴的分量。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据以下步骤确定所述平面曲率：
基于所述平面拟合得到所述点云簇的拟合平面的法向量相对于所述三维坐标系中X轴、Y轴和Z轴的分量；以及
根据以下公式计算所述平面曲率：



其中，curvature为所述平面曲率，nx,ny,nz分别为所述点云簇的拟合平面的法向量相对于所述三维坐标系中X轴、Y轴和Z轴的分量。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏移角度阈值等于获得所述深度图像的双目相机的光轴相对于地面的偏移角度加上90度。


5.一种障碍物检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取当前环境的深度图像；
对所述当前环境的深度图像对应的点云数据集合进行划分以得到多个子点云数据集合；
对每个子点云数据集合分别执行聚类处理得到聚类后的多个点云簇；
根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的用于去除地面点云的方法去除所述多个点云簇中的地面点云；以及
基于去除地面点云后的点云簇确定所述障碍物的类别信息和/或位置信息。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述当前环境的深度图像对应的点云数据集合进行划分以得到多个子点云数据集合包括：
获取所述深度图像基于像素点深度值的直方图分布；
根据所述直方图分布中每个直方图维度对应的像素点个数来建立多个深度区间；以及
根据所述多个深度区间中每个深度区间包括的像素点对应的点云数据来将所述点云数据集合划分为与多个深度空间对应的多个子点云数据集合。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述直方图分布中每个直方图维度对应的像素点个数来建立多个深度区间包括：
以第一直方图维度为起点，沿着深度值变化的第一方向，累加每个直方图维度对应的像素点个数；
当所述累加的像素点个数大于像素区间阈值时，停止累加；
建立一个深度区间，其中所述一个深度区间的下限基于所述起点处的直方图维度对应的深度值确定且所述一个深度区间的上限基于当前执行停止累加时的直方图维度对应的深度值确定；以及
以所述当前执行停止累加时对应的直方图维度的下一个直方图维度为起点，重复执行上述步骤直到所述直方图分布的直方图维度遍历完成，从而得到所述多个深度区间。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述第一直方图维度为最小深度值对应的直方图维度，所述第一方向为深度值增大的方向；或者
所述第一直方图维度为最大深度值对应的直方图维度，所述第一方向为深度值减小的方向。


9.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：武鸿，范卿，曾杨，谭智仁，付玲，雷美玲，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43