车辆航向角计算方法、车辆位姿计算方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种车辆航向角计算方法、车辆位姿计算方法、装置及设备，涉及通信技术领域，以解决现有方法计算量较大问题。该车辆航向角计算方法包括：获取目标点云，其中，目标点云包括目标车辆的点云；确定目标点云映射到地面的第一点云，并确定包围第一点云的目标矩形框；分别确定目标矩形框中的纵向边缘区域和横向边缘区域；基于纵向边缘区域中的纵向边缘点云和横向边缘区域中的横向边缘点云，确定G个旋转卡壳；分别确定G个旋转卡壳中每个旋转卡壳对应的边缘距离，并基于边缘距离，确定目标旋转卡壳；基于目标旋转卡壳，确定目标车辆的航向角。本发明专利技术实施例可降低算法复杂度，减少计算量。计算量。计算量。

【技术实现步骤摘要】
车辆航向角计算方法、车辆位姿计算方法、装置及设备


[0001]本专利技术涉及计算机处理
，尤其涉及一种车辆航向角计算方法、车辆位姿计算方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]在自动驾驶领域中，车辆位姿是通过三维检测框表示的，具体可通过包括长、宽、高和航向角信息的三维矩形框来表示车辆的位姿。相关技术中的车辆位姿算法主要是将车辆三维点云映射到地面上，之后通过映射后的地面点云，计算航向角，具体可以车辆航向矢量、地面法向量、航向矢量与地面法向量的叉乘方向作为目标坐标系，将地面点云在目标坐标系下的最大点与最小点的数量差，作为目标长、宽、高，并进一步构建出目标三维检测框，故在车辆位姿计算中，关键在于地面信息与车辆目标航向角的计算。
[0003]相关处理方法是根据车辆点云形状进行航向角计算，这不仅需要对大量点云数据进行处理，而且易因背景(非目标车辆物体)去除不彻底，导致计算量增加，并会影响计算结果的准确度。
[0004]可见，现有处理方法存在计算量较大的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种车辆航向角计算方法、车辆位姿计算方法、装置及设备，以解决现有处理方法存在计算量较大的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种车辆航向角计算方法，包括：
[0007]获取目标点云，其中，所述目标点云包括目标车辆的点云；
[0008]确定所述目标点云映射到地面的第一点云，并确定包围所述第一点云的目标矩形框；
[0009]分别确定所述目标矩形框中的纵向边缘区域和横向边缘区域，其中，所述纵向边缘区域为与所述目标车辆的长边对应的区域；
[0010]基于所述纵向边缘区域中的纵向边缘点云和所述横向边缘区域中的横向边缘点云，确定G个旋转卡壳，其中，所述纵向边缘点云为所述第一点云中位于所述纵向边缘区域内的点云，所述横向边缘点云为所述第一点云中位于所述横向边缘区域内的点云，所述旋转卡壳由相互垂直的纵向线段和横向线段组成，所述纵向线段通过所述纵向边缘点云中的至少两个点，所述横向线段通过所述横向边缘点云中的至少一个点，G为大于1的整数；
[0011]分别确定所述G个旋转卡壳中每个旋转卡壳对应的边缘距离，并基于所述边缘距离，确定目标旋转卡壳，其中，第一旋转卡壳对应的边缘距离包括纵向距离和横向距离，所述纵向距离包括所述纵向边缘点云距所述第一旋转卡壳的纵向线段的距离，所述横向距离包括所述横向边缘点云距所述第一旋转卡壳的横向线段的距离，所述第一旋转卡壳为所述G个旋转卡壳中的任一旋转卡壳；
[0012]基于所述目标旋转卡壳，确定所述目标车辆的航向角。
[0013]可选的，所述分别确定所述目标矩形框中的纵向边缘区域和横向边缘区域之后，所述方法还包括：
[0014]去除所述纵向边缘点云中的噪声点，其中，所述噪声点为所述纵向边缘点云中距拟合直线的距离大于预设距离阈值的点，所述拟合直线为对所述纵向边缘点云进行拟合得到的直线；
[0015]所述基于所述纵向边缘区域中的纵向边缘点云和所述横向边缘区域中的横向边缘点云，确定G个旋转卡壳，包括：
[0016]基于去除所述噪声点后的纵向边缘点云和所述横向边缘区域中的横向边缘点云，确定G个旋转卡壳。
[0017]可选的，所述基于所述纵向边缘区域中的纵向边缘点云和所述横向边缘区域中的横向边缘点云，确定G个旋转卡壳，包括：
[0018]从所述横向边缘点云中选择距离所述横向边缘区域的横向外侧线最近的第一目标点；
[0019]从所述纵向边缘点云中选择距离所述纵向边缘区域的纵向外侧线最近的第二目标点；
[0020]从所述纵向边缘点云中选择G个第三目标点，其中，所述第三目标点为除所述第二目标点之外的任一点；
[0021]基于所述第一目标点、所述第二目标点和所述G个第三目标点，确定G个旋转卡壳，其中，每个旋转卡壳的纵向线段通过所述第二目标点和所述G个第三目标点中的一个第三目标点，每个旋转卡壳的横向线段通过所述第一目标点。
[0022]可选的，所述确定所述目标点云映射到地面的第一点云之前，所述方法还包括：
[0023]获取地面点云；
[0024]对所述地面点云进行栅格化处理，以将所述地面点云划分成多个子地面点云，每个子地面点云对应一个栅格；
[0025]依据所述每个子地面点云，确定对应栅格的地面表达式；
[0026]所述确定所述目标点云映射到地面的第一点云，包括：
[0027]确定所述目标点云对应的目标点云中心；
[0028]确定所述目标点云中心对应的栅格的目标地面表达式；
[0029]基于所述目标地面表达式，对所述目标点云进行地面映射处理，得到映射后的第一点云。
[0030]可选的，所述分别确定所述G个旋转卡壳中每个旋转卡壳对应的边缘距离，包括：
[0031]确定所述纵向边缘点云中各点距所述第一旋转卡壳的纵向线段的距离之和为纵向距离，以及确定所述横向边缘点云中各点距所述第一旋转卡壳的横向线段的距离之和为横向距离；
[0032]将所述纵向距离与所述横向距离之和确定为所述第一旋转卡壳对应的边缘距离。
[0033]可选的，所述基于所述边缘距离，确定目标旋转卡壳，包括：
[0034]确定所述G个旋转卡壳中对应边缘距离最小的旋转卡壳为目标旋转卡壳。
[0035]可选的，所述分别确定所述目标矩形框中的纵向边缘区域和横向边缘区域，包括：
[0036]基于预设的纵向边缘区域宽度和横向边缘区域宽度，以及所述目标车辆的初始航
向角，在所述目标矩形框中分别确定纵向边缘区域和横向边缘区域。
[0037]可选的，所述目标矩形框为包围所述第一点云的最小矩形框。
[0038]第二方面，本专利技术实施例还提供一种车辆位姿计算方法，包括：
[0039]获取目标点云，其中，所述目标点云包括目标车辆的点云；
[0040]基于所述目标车辆的航向角和所述目标点云，确定用于表示所述目标车辆的位姿的三维检测框，其中，所述目标车辆的航向角为使用上述第一方面所述的方法确定得到的航向角。
[0041]第三方面，本专利技术实施例还提供一种车辆航向角计算装置，包括：
[0042]第一获取模块，用于获取目标点云，其中，所述目标点云包括目标车辆的点云；
[0043]第一确定模块，用于确定所述目标点云映射到地面的第一点云，并确定包围所述第一点云的目标矩形框；
[0044]第二确定模块，用于分别确定所述目标矩形框中的纵向边缘区域和横向边缘区域，其中，所述纵向边缘区域为与所述目标车辆的长边对应的区域；
[0045]第三确定模块，用于基于所述纵向边缘区域中的纵向边缘点云和所述横向边缘区域中的横向边缘点云，确定G个旋转卡壳，其中，所述纵向边缘点云为所述第一点云中位于所述纵向边缘区域内的点云，所述横向边缘点云为所述第一点云中位于所述横向边缘区域内的点云，所述旋转卡壳由相互垂直的纵向线段和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆航向角计算方法，其特征在于，包括：获取目标点云，其中，所述目标点云包括目标车辆的点云；确定所述目标点云映射到地面的第一点云，并确定包围所述第一点云的目标矩形框；分别确定所述目标矩形框中的纵向边缘区域和横向边缘区域，其中，所述纵向边缘区域为与所述目标车辆的长边对应的区域；基于所述纵向边缘区域中的纵向边缘点云和所述横向边缘区域中的横向边缘点云，确定G个旋转卡壳，其中，所述纵向边缘点云为所述第一点云中位于所述纵向边缘区域内的点云，所述横向边缘点云为所述第一点云中位于所述横向边缘区域内的点云，所述旋转卡壳由相互垂直的纵向线段和横向线段组成，所述纵向线段通过所述纵向边缘点云中的至少两个点，所述横向线段通过所述横向边缘点云中的至少一个点，G为大于1的整数；分别确定所述G个旋转卡壳中每个旋转卡壳对应的边缘距离，并基于所述边缘距离，确定目标旋转卡壳，其中，第一旋转卡壳对应的边缘距离包括纵向距离和横向距离，所述纵向距离包括所述纵向边缘点云距所述第一旋转卡壳的纵向线段的距离，所述横向距离包括所述横向边缘点云距所述第一旋转卡壳的横向线段的距离，所述第一旋转卡壳为所述G个旋转卡壳中的任一旋转卡壳；基于所述目标旋转卡壳，确定所述目标车辆的航向角。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别确定所述目标矩形框中的纵向边缘区域和横向边缘区域之后，所述方法还包括：去除所述纵向边缘点云中的噪声点，其中，所述噪声点为所述纵向边缘点云中距拟合直线的距离大于预设距离阈值的点，所述拟合直线为对所述纵向边缘点云进行拟合得到的直线；所述基于所述纵向边缘区域中的纵向边缘点云和所述横向边缘区域中的横向边缘点云，确定G个旋转卡壳，包括：基于去除所述噪声点后的纵向边缘点云和所述横向边缘区域中的横向边缘点云，确定G个旋转卡壳。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述纵向边缘区域中的纵向边缘点云和所述横向边缘区域中的横向边缘点云，确定G个旋转卡壳，包括：从所述横向边缘点云中选择距离所述横向边缘区域的横向外侧线最近的第一目标点；从所述纵向边缘点云中选择距离所述纵向边缘区域的纵向外侧线最近的第二目标点；从所述纵向边缘点云中选择G个第三目标点，其中，所述第三目标点为除所述第二目标点之外的任一点；基于所述第一目标点、所述第二目标点和所述G个第三目标点，确定G个旋转卡壳，其中，每个旋转卡壳的纵向线段通过所述第二目标点和所述G个第三目标点中的一个第三目标点，每个旋转卡壳的横向线段通过所述第一目标点。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标点云映射到地面的第一点云之前，所述方法还包括：获取地面点云；对所述地面点云进行栅格化处理，以将所述地面点云划分成多个子地面点云，每个子地面点云对应一个栅格；
依据所述每个子地面点云，确定对应栅格的地面表达式；所述确定所述目标点云映射到地面的第一点云，包括：确定所述目标点云对应的目标点云中心；确定所述目标点云中心对应的栅格的目标地面表达式；基于所述目标地面表达式，对所述目标点云进行地面映射处理，得到映射后的第一点云。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别确定所述G个旋转卡壳中每个旋转卡壳对应的边缘距离，包括：确定所述纵向边缘点云中各点距所述第一旋转卡壳的纵向线段的距离之和为纵向距离，以及确定所述横向边缘点云中各点距所述第一旋转卡壳的横向线段的距离之和为横向距离；将所述纵...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙天齐，于渊，王柄璇，房正正，陈隆君，
申请(专利权)人：中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：