本申请涉及三维重建技术领域，特别是涉及一种激光雷达三维重建方法、装置、电子设备和存储介质，方法包括：通过激光雷达对待作业场景进行三维重建扫描，实时获取激光雷达的旋转角度数据和雷达测量数据；旋转角度数据包括角度数据和对应的时间戳数据，雷达测量数据包括点云数据和对应的时间戳数据；比对雷达测量数据中和旋转角度数据中的时间戳数据，根据二者的时间差，筛选出匹配的点云数据和角度数据从而得到具有精准角度位姿的激光雷达数据；通过回调函数解析处理筛选出的点云数据，将解析后的点云数据进行坐标转换，根据旋转角度将不同时间序列下的点云数据进行拼接融合。本申请有效降低了空间结构的占用且提高了三维重建的清晰度和准确性。清晰度和准确性。清晰度和准确性。
【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达三维重建方法、装置、电子设备和存储介质
[0001]本申请涉及三维重建
，特别是涉及一种激光雷达三维重建方法、装置、电子设备和存储介质。
技术介绍
[0002]室外带电配电机器人在远控或者智能化作业时，首先需要对待作业场景进行三维重建，以确定机械臂作业位置，为机械臂避障策略提供基础数据。
[0003]三维重建方式可以采用双目相机、激光雷达等视觉感知设备，双目相机在室外阳光充足的情况下，容易产生较多范围的空洞区域，导致其重建结果不理想。
[0004]激光雷达测距原理是由激光中心发射具有一定波长的激光，其内部测距模块发射的光斑距离与测距范围成正比例关系，即测距范围越远，光斑尺寸越大，若光斑照射到小目标物体时，且目标后方区域具有较大物体，则极易引起光斑的多次反射，导致激光测距出现错误的结果，且传统激光雷达建模时会出现拖影问题导致建模效果不理想；
[0005]采用激光雷达作为前端传感器时，多采用滑台与多线激光雷达配合，采用该方式时，一般为了增加视野范围滑台长度设计较长，会占用更多的操作平台空间增加结构设计复杂度。
技术实现思路
[0006]本申请实施例提供了一种激光雷达三维重建方法、装置、电子设备和存储介质，以至少解决相关技术中使用激光雷达进行三维重建时占用操作平台空间较大、因光斑多次反射易出现错误建模结果和出现拖影导致建模不清晰不准确的问题。
[0007]第一方面，本申请实施例提供了一种激光雷达三维重建方法，所述方法包括：
[0008]步骤S1，通过激光雷达对待作业场景进行三维重建扫描，并实时获取激光雷达当前的旋转角度数据和雷达测量数据；所述旋转角度数据包括角度数据和对应的时间戳数据，所述雷达测量数据包括点云数据和对应的时间戳数据；
[0009]步骤S2，比对所述雷达测量数据中的时间戳数据和所述旋转角度数据中的时间戳数据，根据二者的时间差，筛选出相匹配的点云数据和角度数据从而得到具有精准角度位姿的激光雷达数据；
[0010]步骤S3，通过回调函数解析处理步骤S2中筛选出的点云数据，并将解析处理后的点云数据进行坐标转换，根据其旋转角度将不同时间序列下的点云数据进行拼接融合。
[0011]在其中一些实施例中，所述步骤S2中，以队列的方式存储获取的旋转角度数据和雷达测量数据，并从队首开始按照顺序分别提取旋转角度数据和雷达测量数据，解析比对这两组数据的时间戳数据的差值，将差值与预设的第一阈值进行比对，
[0012]若差值小于第一阈值，则采用当前时间戳的角度数据作为当前点云数据的旋转角度；
[0013]若差值大于第一阈值，则继续判断所述雷达测量数据中的时间戳数据和所述旋转
角度数据中的时间戳数据的大小，舍弃所述雷达测量数据和所述旋转角度数据中时间戳数据值较小的一组数据，并从所舍弃的数据队列中按顺序选取下一组数据与未被舍弃的数据比较二者时间戳数据的差值，将差值与预设的第一阈值进行比对。
[0014]在其中一些实施例中，所述步骤S1中，在激光雷达作业前，判断所述激光雷达是否处于预设的初始位姿；
[0015]若处于预设的初始位姿，则所述激光雷达进行旋转测量，实时获取当前旋转角度数据和雷达测量数据；
[0016]若未处于预设的初始位姿，则控制所述激光雷达旋转至预设的初始位姿后进行旋转测量，实时获取当前旋转角度数据和雷达测量数据。
[0017]在其中一些实施例中，所述步骤S3包括对步骤S2中筛选的点云数据采用点云滤波处理剔除异常测量点，包括：
[0018]对筛选出的点云数据进一步切分，得到局部点云集合；
[0019]计算局部点云集合内的点到激光雷达原点的空间距离，并与预设的局部点云集合内点云测距均值配合计算出局部点云集合的标准差；
[0020]将标准差与预设的第二阈值进行比对，
[0021]若标准差大于预设的第二阈值，则判定局部点云集合区域存在异常测量点，此时执行滤波操作，对异常测量点进行剔除；
[0022]若标准差小于预设的第二阈值，则判定局部点云集合区域无异常测量点，此时判定其他局部点云集合。
[0023]在其中一些实施例中，对异常测量点进行剔除时：
[0024]当标准差大于预设的第二阈值时，对局部点云集合内的点进行判定，
[0025]若局部点云集合内的一点到激光雷达原点的空间距离小于等于预设的点云测距均值，则判定该点无异常，将该点保存；
[0026]若局部点云集合内的一点到激光雷达原点的空间距离大于预设的点云测距均值，则判定该点为异常点，将该点剔除。
[0027]在其中一些实施例中，所述步骤S3中，点云数据坐标转换处理时，将点云滤波处理后的雷达测量数据根据与其匹配的旋转角度数据进行旋转平移变换，得到基于初始位姿状态的三维重建结果，并将得到的结果保存。
[0028]第二方面，本申请实施例提供一种激光雷达三维重建装置，所述装置包括激光雷达和旋转结构，所述旋转结构可使所述激光雷达沿水平方向旋转测量，所述激光雷达的原点位置与所述旋转结构的中心处于同一坐标系下，所述装置还设置有传输结构，用于实时上传激光雷达捕获的测量数据和激光雷达的旋转角度数据。
[0029]在其中一些实施例中，所述旋转结构水平旋转范围为0
°
～180
°
，将所述激光雷达处于水平旋转范围的一端设置为激光雷达的初始位姿，在所述初始位姿设置有用于检测所述激光雷达是否处于初始位姿的传感器。
[0030]第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器和存储有计算机程序的存储器，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述任一项所述的方法。
[0031]第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的方法。
[0032]根据上述内容，本专利技术技术方案相比现有技术的有益效果是：
[0033]1.本专利技术采用激光雷达的单点式旋转三维建图，可以通过较少的结构空间占用，完成较大范围、较高精度的快速三维场景建图；
[0034]2.通过使点云数据和旋转角度按照时间戳匹配，使用滤波算法对点云数据进行处理，检测并剔除异常的点云数据，将滤波后的点云数据根据旋转角度将不同时间戳的点云数据融合拼接，避免了因激光雷达光斑多次反射而出现的错误建模结果以及解决传统激光建模中的拖影问题，有效提高三维建图的清晰度和准确度。
附图说明
[0035]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0036]图1是根据本申请实施例的激光雷达三维重建方法的流程图；
[0037]图2是根据本申请实施例的激光雷达三维重建装置的结构示意图；
[0038]图3是根据本申请实施例的电子设备的结构框图。
[0039]附图标记说明：1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光雷达三维重建方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1，通过激光雷达对待作业场景进行三维重建扫描，并实时获取激光雷达当前的旋转角度数据和雷达测量数据；所述旋转角度数据包括角度数据和对应的时间戳数据，所述雷达测量数据包括点云数据和对应的时间戳数据；步骤S2，比对所述雷达测量数据中的时间戳数据和所述旋转角度数据中的时间戳数据，根据二者的时间差，筛选出相匹配的点云数据和角度数据从而得到具有精准角度位姿的激光雷达数据；步骤S3，通过回调函数解析处理步骤S2中筛选出的点云数据，并将解析处理后的点云数据进行坐标转换，根据其旋转角度将不同时间序列下的点云数据进行拼接融合。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，以队列的方式存储获取的旋转角度数据和雷达测量数据，并从队首开始按照顺序分别提取旋转角度数据和雷达测量数据，解析比对这两组数据的时间戳数据的差值，将差值与预设的第一阈值进行比对，若差值小于第一阈值，则采用当前时间戳的角度数据作为当前点云数据的旋转角度；若差值大于第一阈值，则继续判断所述雷达测量数据中的时间戳数据和所述旋转角度数据中的时间戳数据的大小，舍弃所述雷达测量数据和所述旋转角度数据中时间戳数据值较小的一组数据，并从所舍弃的数据队列中按顺序选取下一组数据与未被舍弃的数据比较二者时间戳数据的差值，将差值与预设的第一阈值进行比对。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，在激光雷达作业前，判断所述激光雷达是否处于预设的初始位姿；若处于预设的初始位姿，则所述激光雷达进行旋转测量，实时获取当前旋转角度数据和雷达测量数据；若未处于预设的初始位姿，则控制所述激光雷达旋转至预设的初始位姿后进行旋转测量，实时获取当前旋转角度数据和雷达测量数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括对步骤S2中筛选的点云数据采用点云滤波处理剔除异常测量点，包括：对筛选出的点云数据进一步切分，得到局部点云集合；计算局部点云集合内的点到激光雷达原点的空间...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴海腾，玉正英，范洪达，熊发春，罗福良，
申请(专利权)人：杭州申昊科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。