基于激光点云的前车跟踪方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术提供了基于激光点云的前车跟踪方法、系统、设备及存储介质，该方法包括以下步骤：在前车尾部设置N个反射物，反射物的垂直中轴线与前车具有预设相对位置；后车通过激光雷达按预设频率采集预设前方区域内的点云集合，基于点云集合在基于水平面投影点的平面点集合；在平面点集合中通过进行圆的拟合，判断是否能够获得N个圆；若是，根据圆心坐标、半径以及预设相对位置，获得前车相对于后车的相对位置；将预设前方区域更新为基于圆心坐标生成第一区域；若否，将预设前方区域更新为空间范围更大的第二区域。本发明专利技术能够根据上一次的跟踪结果来优化下一次的点云范围，从而大大减小点云计算量，加快识别速度，提升行车安全性。提升行车安全性。提升行车安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于激光点云的前车跟踪方法、系统、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及点云行车检测
，尤其涉及一种基于激光点云的前车跟踪方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着无人驾驶技术的发展，无人车逐渐介入多个场景用以辅助日常的任务，其中如何在区域内实现无人驾驶成为领域内关注的重点。为了提升作业效率和保证作业安全，通常会选择牵引车引导作业车辆，通过感知牵引车的方位用以引导当前作业车辆的运动轨迹并确保跟车安全。
[0003]由于车辆之间的间距是在时刻变化的，所以为了增强识别的鲁棒性，需要设定一个较大的识别范围，将该识别范围内的点云全部进行后续计算，虽然能够保证识别到前车，但大量的数据会明显增加计算量、拉长识别所需的时间，反而降低了行车的安全性。因此，如何在兼顾鲁棒性的前提下精准地感知到牵引车的位置，保证后车持续稳定的跟踪成为要解决的难点问题。
[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于激光点云的前车跟踪方法、系统、设备及存储介质。
[0005]需要说明的是，上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供基于激光点云的前车跟踪方法、系统、设备及存储介质，克服了现有技术的困难，能够根据上一次的跟踪结果来优化下一次的点云范围，从而大大减小点云计算量，加快识别速度，提升行车安全性。
[0007]本专利技术的实施例提供一种基于激光点云的前车跟踪方法，包括以下步骤：
[0008]在前车尾部设置N个反射物，所述反射物的垂直中轴线与所述前车具有预设相对位置，N≥1；
[0009]后车通过激光雷达按预设频率采集预设前方区域内的点云集合，基于所述点云集合在基于水平面建立的平面坐标系中投影点的平面坐标，获得平面点集合；
[0010]在所述平面点集合中通过进行圆的拟合，判断是否能够获得N个圆；
[0011]当能够获得N个圆，获得所述圆的圆心坐标和半径，根据所述圆心坐标、半径以及所述预设相对位置，获得所述前车相对于后车的相对位置；
[0012]至少基于所述圆心坐标生成第一区域，将所述预设前方区域更新为所述第一区域；以及
[0013]当不能够获得N个圆，将所述预设前方区域更新为预设的第二区域，所述第二区域的空间范围大于所述第一区域的空间范围。
[0014]优选地，所述在前车尾部设置N个反射物，所述反射物的垂直中轴线与所述前车具
有预设相对位置，包括：
[0015]在前车尾部设置N个圆柱形反射物，所述圆柱形反射物的中轴线与所述前车具有预设相对位置。
[0016]优选地，所述在前车尾部设置N个圆柱形反射物，所述圆柱形反射物的中轴线与所述前车具有预设相对位置，包括：
[0017]在前车尾部设置两个具有反射表面的圆柱形反射物，所述圆柱形反射物的中轴线在水平面的坐标之间的参考中心点位于所述前车的中轴线上，经过所述反射表面的反射光线满足预设高反射参数；
[0018]建立所述参考中心点在水平面的投影与所述前车的车身中心点在水平面的投影的位置关系。
[0019]优选地，所述后车通过激光雷达按预设频率采集预设前方区域内的点云集合，基于所述点云集合在基于水平面建立的平面坐标系中投影点的平面坐标，获得平面点集合，包括：
[0020]所述后车通过激光雷达采集预设前方区域内的点云，获得点云集合；
[0021]将所述点云集合中不满足预设高反射参数的点过滤；
[0022]将过滤后的点云集合在水平面的投影点的平面坐标，获得平面点集合。
[0023]优选地，所述在所述平面点集合中通过进行圆的拟合，判断是否能够获得N个圆，包括：
[0024]在所述平面点集合中进行M次任取不在同一直线上的三个点的坐标，基于三个坐标进行圆的拟合，获得一圆型轨迹的方程；
[0025]统计所述平面点集合中与所述圆型轨迹的间距满足预设阈值的点的数量，分别建立组成第一圆形轨迹的点的集合；
[0026]将M次中满足预设阈值的点的数量最大的一个圆型轨迹作为第一个圆柱形反射物投影在所述水平面的轮廓轨迹；
[0027]在所述平面点集合中过滤所述第一个圆柱形反射物对应的点的集合中的点；
[0028]将过滤后的所述平面点集合，进行P次任取不在同一直线上的三个点的坐标，基于三个坐标进行圆的拟合，获得一圆型轨迹的方程；
[0029]统计所述平面点集合中与所述圆型轨迹的间距满足预设阈值的点的数量，分别建立组成第一圆形轨迹的点的集合；以及
[0030]将P次中满足预设阈值的点的数量最大的一个圆型轨迹作为第二个圆柱形反射物投影在所述水平面的轮廓轨迹。
[0031]优选地，所述获得所述圆的圆心坐标和半径，根据所述圆心坐标、半径以及所述预设相对位置，获得所述前车相对于后车的相对位置，包括：
[0032]分别获得两个所述圆的圆心坐标O1、O2和半径R1、R2；
[0033]获得两个圆心坐标O1、O2之间的参考中心点的坐标；
[0034]基于所述参考中心点与所述前车的车身中心点的位置关系，获得所述前车的车身中心点在所述平面坐标系中投影点；
[0035]基于所述前车四角的角点与所述前车的车身中心点的位置关系，获得所述前车四角在所述平面坐标系中投影点；
[0036]基于所述前车四角在所述平面坐标系中投影点获得所述前车相对于后车的相对位置。
[0037]优选地，所述至少基于所述圆心坐标生成第一区域，将所述预设前方区域更新为所述第一区域，包括：
[0038]基于所述参考中心点对应的点云坐标为中心生成第一区域，将所述预设前方区域更新为所述第一区域。
[0039]优选地，所述将所述预设前方区域更新为预设的第二区域，所述第二区域的空间范围大于所述第一区域的空间范围，包括：
[0040]将所述预设前方区域更新为预设的第二区域，所述第二区域的空间范围大于所述第一区域的空间范围。
[0041]优选地，所述基于所述参考中心点对应的点云坐标为中心生成第一区域，包括：
[0042]基于所述参考中心点对应的点云坐标为中心，第一预设长度为半径生成球形的第一区域；
[0043]所述将所述预设前方区域更新为预设的第二区域，所述第二区域的空间范围大于所述第一区域的空间范围，包括：
[0044]基于所述激光雷达的原点坐标为中心，第二预设长度为半径生成球形的第二区域，所述第二预设长度大于所述第一预设长度。
[0045]本专利技术的实施例还提供一种基于激光点云的前车跟踪系统，用于实现上述的基于激光点云的前车跟踪方法，基于激光点云的前车跟踪系统包括：
[0046]反射物设置模块，在前车尾部设置N个反射物，所述反射物的垂直中轴线与所述前车具有预设相对位置，N≥1；
[0047]平面点集合模块，后车通过激本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光点云的前车跟踪方法，其特征在于，包括如下步骤：在前车尾部设置N个反射物，所述反射物的垂直中轴线与所述前车具有预设相对位置，N≥1；后车通过激光雷达按预设频率采集预设前方区域内的点云集合，基于所述点云集合在基于水平面建立的平面坐标系中投影点的平面坐标，获得平面点集合；在所述平面点集合中通过进行圆的拟合，判断是否能够获得N个圆；当能够获得N个圆，获得所述圆的圆心坐标和半径，根据所述圆心坐标、半径以及所述预设相对位置，获得所述前车相对于后车的相对位置；至少基于所述圆心坐标生成第一区域，将所述预设前方区域更新为所述第一区域；以及当不能够获得N个圆，将所述预设前方区域更新为预设的第二区域，所述第二区域的空间范围大于所述第一区域的空间范围。2.根据权利要求1所述的基于激光点云的前车跟踪方法，其特征在于，所述在前车尾部设置N个反射物，所述反射物的垂直中轴线与所述前车具有预设相对位置，包括：在前车尾部设置N个圆柱形反射物，所述圆柱形反射物的中轴线与所述前车具有预设相对位置。3.根据权利要求2所述的基于激光点云的前车跟踪方法，其特征在于，所述在前车尾部设置N个圆柱形反射物，所述圆柱形反射物的中轴线与所述前车具有预设相对位置，包括：在前车尾部设置两个具有反射表面的圆柱形反射物，所述圆柱形反射物的中轴线在水平面的坐标之间的参考中心点位于所述前车的中轴线上，经过所述反射表面的反射光线满足预设高反射参数；建立所述参考中心点在水平面的投影与所述前车的车身中心点在水平面的投影的位置关系。4.根据权利要求3所述的基于激光点云的前车跟踪方法，其特征在于，所述后车通过激光雷达按预设频率采集预设前方区域内的点云集合，基于所述点云集合在基于水平面建立的平面坐标系中投影点的平面坐标，获得平面点集合，包括：所述后车通过激光雷达采集预设前方区域内的点云，获得点云集合；将所述点云集合中不满足预设高反射参数的点过滤；将过滤后的点云集合在水平面的投影点的平面坐标，获得平面点集合。5.根据权利要求2所述的基于激光点云的前车跟踪方法，其特征在于，所述在所述平面点集合中通过进行圆的拟合，判断是否能够获得N个圆，包括：在所述平面点集合中进行M次任取不在同一直线上的三个点的坐标，基于三个坐标进行圆的拟合，获得一圆型轨迹的方程；统计所述平面点集合中与所述圆型轨迹的间距满足预设阈值的点的数量，分别建立组成第一圆形轨迹的点的集合；将M次中满足预设阈值的点的数量最大的一个圆型轨迹作为第一个圆柱形反射物投影在所述水平面的轮廓轨迹；在所述平面点集合中过滤所述第一个圆柱形反射物对应的点的集合中的点；将过滤后的所述平面点集合，进行P次任取不在同一直线上的三个点的坐标，基于三个
坐标进行圆的拟合，获得一圆型轨迹的方程；统计所述平面点集合中与所述圆型轨迹的间距满足预设阈值的点的数量，分别建立组成第一圆形轨迹的点的集合；以及将P次中满足预设阈值的点的数量最大的一个圆型轨迹作为第二个圆柱形反射物投影在所述水平面的轮廓轨迹。6.根据权利要求2所述的基于激光点云的前车跟踪方法，其特征在于，所述获得所述圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭黎敏，顾荣琦，刘俊恺，
申请(专利权)人：上海西井信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：