一种激光雷达点云的处理方法、装置、电子设备及介质制造方法及图纸

本申请涉及计算机技术领域，提供了一种激光雷达点云的处理方法、装置、电子设备及介质，根据确定任意一帧候选激光雷达点云中每个候选激光雷达点与候选水体平面的距离确定水体平面以及基于风生成波浪的线性理论确定的垂直偏移距离区间来确定水面回波区域，可以提高水面回波的过滤精度。水面回波的过滤精度。水面回波的过滤精度。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达点云的处理方法、装置、电子设备及介质


[0001]本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种激光雷达点云的处理方法、装置、电子设备及介质。

技术介绍

[0002]随着无人驾驶技术的发展，激光雷达得到了广泛的应用。水上无人艇也开始使用激光雷达进行环境感知，如水面障碍物检测、水面障碍物识别、桥梁防碰撞预警等。然而，由于水面的复杂性，特别是内陆河流湖泊，水体对激光雷达的反射受水体中泥沙含量、水体中气泡大小、水体形状、太阳光的照射等诸多因素影响，导致激光雷达的水面回波复杂多变，规律难以把握，进而会干扰激光雷达对目标的检测及识别，因此，需要过滤水面回波。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中水面回波干扰激光雷达对目标的检测及识别的问题，本申请提供了一种激光雷达点云的处理方法、装置、电子设备及介质：
[0004]根据本申请的第一方面，提供了一种激光雷达点云的处理方法，包括：
[0005]获取多帧待处理激光雷达点云，对多帧待处理激光雷达点云中的每帧待处理激光雷达点云进行位置变换处理和筛选处理，得到多帧候选激光雷达点云；
[0006]针对多帧候选激光雷达点云中的任意一帧候选激光雷达点云，基于任意一帧候选激光雷达点云中任意三个候选激光雷达点的位置数据构建候选水体平面，以及确定任意一帧候选激光雷达点云中每个候选激光雷达点与候选水体平面的距离；
[0007]当任意一帧候选激光雷达点云中与候选水体平面的距离小于预设距离阈值的候选激光雷达点的数量小于预设数量阈值时，执行构建候选水体平面的步骤，直至在预设循环次数内任意一帧候选激光雷达点云中与候选水体平面的距离小于预设距离阈值的候选激光雷达点的数量大于预设数量阈值，得到任意一帧候选激光雷达点云对应的目标水体平面；
[0008]根据任意一帧候选激光雷达点云中每个候选激光雷达点的位置数据，确定任意一帧候选激光雷达点云对应的垂直偏移距离区间；
[0009]当多帧候选激光雷达点云中存在预设数量个连续的参考帧候选激光雷达点云，基于目标水体平面对每帧待处理激光雷达点云进行水面回波过滤处理，得到目标激光雷达点云；参考帧候选激光雷达点云中参考候选激光雷达点的数量与参考帧候选激光雷达点云中候选激光雷达点的总数量的比值大于预设比值阈值，参考候选激光雷达点的垂直距离数据在垂直偏移距离区间内。
[0010]根据本申请的第二方面，提供了一种激光雷达点云的处理装置，包括：
[0011]获取模块，用于获取多帧待处理激光雷达点云，对多帧待处理激光雷达点云中的每帧待处理激光雷达点云进行位置变换处理和筛选处理，得到多帧候选激光雷达点云；
[0012]第一确定模块，用于针对多帧候选激光雷达点云中的任意一帧候选激光雷达点
云，基于任意一帧候选激光雷达点云中任意三个候选激光雷达点的位置数据构建候选水体平面，以及确定任意一帧候选激光雷达点云中每个候选激光雷达点与候选水体平面的距离；
[0013]循环模块，用于当任意一帧候选激光雷达点云中与候选水体平面的距离小于预设距离阈值的候选激光雷达点的数量小于预设数量阈值时，执行构建候选水体平面的步骤，直至在预设循环次数内任意一帧候选激光雷达点云中与候选水体平面的距离小于预设距离阈值的候选激光雷达点的数量大于预设数量阈值，得到任意一帧候选激光雷达点云对应的目标水体平面；
[0014]第二确定模块，用于根据任意一帧候选激光雷达点云中每个候选激光雷达点的位置数据，确定任意一帧候选激光雷达点云对应的垂直偏移距离区间；
[0015]过滤模块，用于当多帧候选激光雷达点云中存在预设数量个连续的参考帧候选激光雷达点云，基于目标水体平面对每帧待处理激光雷达点云进行水面回波过滤处理，得到目标激光雷达点云；参考帧候选激光雷达点云中参考候选激光雷达点的数量与参考帧候选激光雷达点云中候选激光雷达点的总数量的比值大于预设比值阈值，参考候选激光雷达点的垂直距离数据在垂直偏移距离区间内。
[0016]另一方面，获取模块，用于获取多帧待处理激光雷达点云；
[0017]根据多帧待处理激光雷达点云中每帧待处理激光雷达点云的位置数据与预设变换数据的乘积，得到每帧待处理激光雷达点云位置变换处理后的变换激光雷达点云；
[0018]针对每帧变换激光雷达点云中的变换激光雷达点，将垂直距离数据在垂直参考距离区间内，且水平距离数据小于水平参考距离的变换激光雷达点确定为变换激光雷达点云筛选处理后的候选激光雷达点云，得到多帧候选激光雷达点云。
[0019]另一方面，垂直参考距离区间和水平参考距离的步骤包括：
[0020]根据激光雷达预设安装高度和船只平均吃水深度的差值，确定垂直参考距离；船只平均吃水深度为船只空载吃水深度与船只满载吃水深度的和值的均值；
[0021]根据垂直参考距离与预设偏移阈值的和值，确定垂直参考距离区间；
[0022]根据垂直参考距离与预设入射角度的比值，确定水平参考距离。
[0023]另一方面，第一确定模块，用于针对多帧候选激光雷达点云中的任意一帧候选激光雷达点云，对任意一帧候选激光雷达点云中每个候选激光雷达点对应的法向量进行排序处理，得到第一参考法向量和第二参考法向量；第一参考法向量是任意一帧候选激光雷达点云中候选激光雷达点对应的法向量中的最大值，第二参考法向量是任意一帧候选激光雷达点云中候选激光雷达点对应的法向量中的最小值；
[0024]根据第一参考法向量和第二参考法向量的和值，确定参考法向量区间；
[0025]基于任意一帧候选激光雷达点云中法向量在参考法向量区间内的任意三个候选激光雷达点的位置数据构建候选水体平面。
[0026]另一方面，第二确定模块，用于根据任意一帧候选激光雷达点云中每个候选激光雷达点的位置数据，确定任意一帧候选激光雷达点云对应的垂直距离均值和垂直距离标准差值；
[0027]根据任意一帧候选激光雷达点云对应的垂直距离均值和垂直距离标准差值的差值，确定任意一帧候选激光雷达点云对应的垂直偏移距离区间。
[0028]另一方面，上述激光雷达点云的处理装置还包括：重复模块，用于在根据任意一帧候选激光雷达点云中每个候选激光雷达点的位置数据，确定任意一帧候选激光雷达点云对应的垂直偏移距离区间之后，还包括：
[0029]当多帧候选激光雷达点云中存在目标帧候选激光雷达点云，对目标帧激光雷达候选点云的下一帧候选激光雷达点云执行构建候选水体平面的步骤，直至在预设循环次数内下一帧候选激光雷达点云中与候选水体平面的距离小于预设距离阈值的候选激光雷达点的数量大于预设数量阈值，得到下一帧候选激光雷达点云对应的目标水体平面；
[0030]根据下一帧候选激光雷达点云中每个候选激光雷达点的位置数据，确定下一帧候选激光雷达点云对应的垂直偏移距离区间；
[0031]当多帧候选激光雷达点云中存在预设数量个连续的参考帧候选激光雷达点云，基于目标水体平面对每帧待处理激光雷达点云进行水面回波过滤处理，得到目标激光雷达点云；参考帧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达点云的处理方法，其特征在于，包括：获取多帧待处理激光雷达点云，对所述多帧待处理激光雷达点云中的每帧待处理激光雷达点云进行位置变换处理和筛选处理，得到多帧候选激光雷达点云；针对所述多帧候选激光雷达点云中的任意一帧候选激光雷达点云，基于所述任意一帧候选激光雷达点云中任意三个候选激光雷达点的位置数据构建候选水体平面，以及确定所述任意一帧候选激光雷达点云中每个候选激光雷达点与所述候选水体平面的距离；当所述任意一帧候选激光雷达点云中与所述候选水体平面的距离小于预设距离阈值的候选激光雷达点的数量小于预设数量阈值时，执行所述构建候选水体平面的步骤，直至在预设循环次数内所述任意一帧候选激光雷达点云中与所述候选水体平面的距离小于预设距离阈值的候选激光雷达点的数量大于所述预设数量阈值，得到所述任意一帧候选激光雷达点云对应的目标水体平面；根据所述任意一帧候选激光雷达点云中每个候选激光雷达点的位置数据，确定所述任意一帧候选激光雷达点云对应的垂直偏移距离区间；当所述多帧候选激光雷达点云中存在预设数量个连续的参考帧候选激光雷达点云，基于所述目标水体平面对所述每帧待处理激光雷达点云进行水面回波过滤处理，得到目标激光雷达点云；所述参考帧候选激光雷达点云中参考候选激光雷达点的数量与所述参考帧候选激光雷达点云中候选激光雷达点的总数量的比值大于预设比值阈值，所述参考候选激光雷达点的垂直距离数据在所述垂直偏移距离区间内。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取多帧待处理激光雷达点云，对所述多帧待处理激光雷达点云中的每帧待处理激光雷达点云进行位置变换处理和筛选处理，得到多帧候选激光雷达点云，包括：获取多帧待处理激光雷达点云；根据所述多帧待处理激光雷达点云中每帧待处理激光雷达点云的位置数据与预设变换数据的乘积，得到所述每帧待处理激光雷达点云位置变换处理后的变换激光雷达点云；针对每帧所述变换激光雷达点云中的变换激光雷达点，将垂直距离数据在垂直参考距离区间内，且水平距离数据小于水平参考距离的变换激光雷达点确定为所述变换激光雷达点云筛选处理后的候选激光雷达点云，得到多帧候选激光雷达点云。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述垂直参考距离区间和所述水平参考距离的步骤包括：根据激光雷达预设安装高度和船只平均吃水深度的差值，确定所述垂直参考距离；所述船只平均吃水深度为船只空载吃水深度与船只满载吃水深度的和值的均值；根据所述垂直参考距离与预设偏移阈值的和值，确定所述垂直参考距离区间；根据所述垂直参考距离与预设入射角度的比值，确定所述水平参考距离。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对所述多帧候选激光雷达点云中的任意一帧候选激光雷达点云，基于所述任意一帧候选激光雷达点云中任意三个候选激光雷达点的位置数据构建候选水体平面，包括：针对所述多帧候选激光雷达点云中的任意一帧候选激光雷达点云，对所述任意一帧候选激光雷达点云中每个候选激光雷达点对应的法向量进行排序处理，得到第一参考法向量和第二参考法向量；所述第一参考法向量是所述任意一帧候选激光雷达点云中候选激光雷
达点对应的法向量中的最大值，所述第二参考法向量是所述任意一帧候选激光雷达点云中候选激光雷达点对应的法向量中的最小值；根据所述第一参考法向量和所述第二参考法向量的和值，确定参考法向量区间；基于所述任意一帧候选激光雷达点云中法向量在参考法向量区间内的任意三个候选激光雷达点的位置数据构建候选水体平面。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述任意一帧候选激光雷达点云中每个候选激光雷达点的位置数据，确定所述任意一帧候选激光雷达点云对应的垂直偏移距离区间，包括：根据所述任意一帧候选激光雷达点云中每个候选激光雷达点的位置数据，确定所述任意一帧候选激光雷达点云...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔宝华，李嫣然，程坤，
申请(专利权)人：中电海康集团有限公司，
类型：发明
国别省市：