【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】增加点云采样密度的方法、点云扫描系统、可读存储介质
本公开实施例涉及控制
,尤其涉及增加点云采样密度的方法、点云扫描系统、可读存储介质。
技术介绍
激光雷达系统在空间扫描的过程中,采用点云技术获取空间的采样图案。在同样的采样图案下,点数越多点云越密;在同样的点数下,采样图案越均匀越利于FOV(FieldofView,视野)的呈现,因此需要尽可能的增加点云采样密度。为增加点云采样密度,相关技术中有两种方式:第一种为改善硬件方案,即以系统地提升采样频率、改善采样图案。例如采用多通道的模式来实现并行采集,可以成倍改善采样频率和采样图案,从而显著提升点云密度。然而本模式需要搭建硬件的难度较大,且激光雷达系统的功耗也随之提升。第二种为通过软件插值来改善点云采样密度,如在三维空间进行最近邻差值、线性插值等。由于在三维空间中获取点云图案时会存在点云稀疏性的特点,导致直接插值的效果及适应性较差。另外,点云图案中存在的噪声点还会引起插值误差,从而使点云图案的效果进一步恶化。
技术实现思路
本公开实施例提供一种增加点云采样密度的方法、点云扫描系统、可读存储介质。第一方面,本公开实施例提供一种增加点云采样密度的方法,包括:基于给定的平面对三维的第一点云进行投影变换,得到第一平面图像;基于所述第一平面图像中空白区域周围的像素点在所述空白区域内插入若干个像素点,得到第二平面图像;对所述第二平面图像进行反投影变换,得到重建后三维的第二点云。第二方面,本公开实施例提供一种点 ...
【技术保护点】
一种增加点云采样密度的方法,其特征在于,包括:/n基于给定的平面对三维的第一点云进行投影变换,得到第一平面图像;/n基于所述第一平面图像中空白区域周围的像素点在所述空白区域内插入若干个像素点,得到第二平面图像;/n对所述第二平面图像进行反投影变换,得到重建后三维的第二点云。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种增加点云采样密度的方法,其特征在于,包括:
基于给定的平面对三维的第一点云进行投影变换,得到第一平面图像;
基于所述第一平面图像中空白区域周围的像素点在所述空白区域内插入若干个像素点,得到第二平面图像;
对所述第二平面图像进行反投影变换,得到重建后三维的第二点云。
根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一点云由距离探测装置获取;所述给定的平面与所述距离探测装置的像平面存在映射关系。
根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述给定的平面为所述距离探测装置的像平面。
根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述第一平面图像中空白区域周围的像素点在所述空白区域内插入若干个像素点包括:
根据所述第一平面图像中的像素点确定所述第一平面图像中的空白区域;
确定所述空白区域中待插入的像素点是否为目标点;
若是目标点,则根据预设算法确定所述目标点的物理参数的数值。
根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述物理参数为以下至少一种包括:深度值、反射率、角度值和颜色信息。
根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述空白区域中的像素点可以为非扫描点;所述非扫描点是指场景空间中未被扫描到的方向在图像中对应的像素点。
根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述空白区域中的像素点可以为天空点;所述天空点是指场景空间中被扫描到的方向但未接收到回波信息的像素点。
根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,确定所述空白区域中待插入的像素点是否为目标点包括:
若待插入的像素点为非扫描点,则确定所述像素点是目标点;和/或,
若待插入的像素点为天空点,则确定所述像素点不是目标点。
根据权利要求4所述的方法,其特征在于,确定所述空白区域中待插入的像素点是否为目标点包括:
获取待插入的像素点周围像素点的物理参数的数值;
比对所述物理参数的数值和参数阈值,得到比对结果;
基于所述比对结果确定所述待插入的像素点是否为目标点。
根据权利要求9所述的方法,其特征在于,基于所述比对结果确定所述待插入的像素点是否为目标点包括:
若所述对比结果表征所述物理参数的数值小于或等于所述参数阈值,则确定所述待插入的像素点是目标点;
若所述对比结果表征所述物理参数的数值大于所述参数阈值,则确定所述待插入的像素点不是目标点。
根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述预设算法为插值算法。
根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述插值算法为以下至少一种:最近邻插值、线性插值、Lanczos插值算法、反距离加权法、样条插值法、离散平滑插值和趋势面光滑插值。
根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述第一平面图像中空白区域周围的像素点在所述空白区域内插入若干个像素点,得到第二平面图像包括:
根据所述第一平面图像内各像素点的物理参数分割所述第一平面图像,得到所述第一平面图像包含的物体以及各物体内的空白区域;
针对各物体的空白区域,根据所述空白区域周围的像素点在所述空白区域内插入若干个像素点,将各物体的空白区域插入像素点后的平面图像作为第二平面图像。
根据权利要求13所述的方法,其特征在于,分割方式包括以下至少一种:语义分割和实例分割。
根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述第二平面图像进行反投影变换,得到重建后三维的第二点云之后,所述方法还包括:
基于所述第一点云修正所述第二点云,得到第三点云,所述第三点云包括所述第二点云,以及位于所述第一点云中的、且不位于所述第二点云中的点。
根据权利要求15所述的方法,其特征在于,基于所述第一点云修正所述第二点云包括:
对比第一点云中各点的物理参数和第二点云中各点的物理参数;
将物理参数不同的点增加到第二点云中,得到所述第三点云。
根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述第一平面图像中空白区域周围的像素点在所述空白区域内插入若干个像素点之前,所述方法还包括:
根据预设离散算法对所述第一平面图像进行离散化;
根据离散化后的第一平面图像确定所述空白区域。
根据权利要求17所述的方法,其特征在于,根据预设离散算法对投影变换后得到的平面图像进行离散化包括:
将所述第一平面图像分割成多个区域,所述多个区域包括部分空白区域,所述空白区域包括未包含点的区域。
根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述任意两个区域内所包含的点的数量可以不同。
根据权利要求18所述的方法,其特征在于,各区域可以继续至少一次离散化。
根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述多个区域中至少部分区域的面积不同。
根据权利要求18所述的方法,其特征在于,基于所述第一平面图像中空白区域周围的像素点在所述空白区域内插入若干个像素点包括:
根据所述空白区域的至少一个相邻的区域内像素点的物理参数,确定插入所述空白区域内的像素点的物理参数。
根据权利要求22所述的方法,其特征在于,基于所述第一平面图像中空白区域周围的像素点在所述空白区域内插入若干个像素点包括:
根据所述至少一个相邻的区域的物理参数确定插入所述空白区域内的像素点的物理参数,其中,所述区域的物理参数是基于所述区域内与距离探测装置之间距离最近的点的物理参数确定的。
根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述预设离散算法包括以下至少一种:四叉树分割算法、均匀分割算法、普通分割算法、语义分割算法和实例分割算法。
根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述第二平面图像进行反投影变换,得到重建后三维的第二点云之前,所述方法还包括:
根据预设滤波算法对所述第二平面图像进行滤波;
基于滤波后的第二平面图像进行反投影变换,得到重建后三维的第二点云。
根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设滤波算法包括以下至少一种:高斯滤波、均值滤波、限幅滤波法、中位值滤波法、递推平均滤波法、中位值平均滤波法、限幅平均滤波法、一阶滞后滤波法、加权递推平均滤波法、消抖滤波法和限幅消抖滤波法。
一种点云扫描系统,其特征在于,至少包括存储器和处理器;所述存储器通过通信总线和所述处理器连接,用于存储所述处理器可执行的计算机指令;所述处理器用于从所述存储器读取计算机指令以实现:
基于给定的平面对三维的第一点云进行投影变换,得到第一平面图像;
基于所述第一平面图像中空白区域周围的像素点在所述空白区域内插入若...
【专利技术属性】
技术研发人员:李延召,张富,陈涵,
申请(专利权)人:深圳市大疆创新科技有限公司,
类型:发明
国别省市:广东;44
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