一种三维激光雷达数据实时调整分辨率的方法技术

本发明专利技术公开一种三维激光雷达数据实时调整分辨率的方法，包括S1：以激光雷达中心为坐标原点建立坐标系，其中，z轴是水平扫描旋转轴，激光射线与z轴的夹角为垂直扫描角θ，激光射线在xOy平面的投影与x轴的夹角为水平扫描角φ，y轴是φ＝0时的垂直扫描旋转轴；S2：确定垂直扫描角序列和水平扫描角序列；S3：对于每个扫描角对构成的扫描方向，获取该方向附近的激光雷达采集的原始数据片段并根据原始数据片段寻找该方向上点密度最大的位置得到该方向的目标距离，由此得到一组激光雷达数据；S4：将步骤S3得到的全部激光雷达数据的每个点转换为直角坐标系坐标，得到满足要求分辨率的点云。本发明专利技术能对激光雷达数据实时进行上采样或下采样，改变数据分辨率。改变数据分辨率。改变数据分辨率。

【技术实现步骤摘要】
一种三维激光雷达数据实时调整分辨率的方法


[0001]本专利技术涉及激光雷达分辨率调整
，更具体地，涉及一种三维激光雷达数据实时调整分辨率的方法。

技术介绍

[0002]激光雷达是一种激光测距系统，常常安装在无人驾驶汽车、无人机、移动机器人等载具上，用于构建环境地图、检测目标等。
[0003]三维激光雷达(下称激光雷达)通常从中心发射激光测量目标距离，以扫描方式对周围三维空间采样，获得三维点云(下称点云)。扫描通常是绕着两个相互垂直的轴以不同速率旋转，使采样点覆盖激光雷达的周围空间，得到的激光雷达数据的每个点用目标距离和两个轴的旋转角表示。这种成像方式使激光雷达的点云的密度与目标距离相关：距离远时点云稀疏、距离近时点云稠密。而且物体表面反光会导致测距错误，因此点云中存在大量噪点。
[0004]点云是无序数据，因此点云密度对点云的数据处理有很大影响。点云稠密时数据的处理和显示均需要大量存储空间和处理时间，因此常常需要先进行下采样，而下采样需要搜索邻域点，也需要大量空间和时间。点云稀疏时数据的处理结果容易受噪点影响。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维激光雷达数据实时调整分辨率的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：以激光雷达中心为坐标原点建立坐标系，其中，z轴是水平扫描旋转轴，激光射线与z轴的夹角为垂直扫描角θ，激光射线在xOy平面的投影与x轴的夹角为水平扫描角φ，y轴是φ＝0时的垂直扫描旋转轴；S2：根据分辨率要求，确定垂直扫描角序列和水平扫描角序列S3：对于每个扫描角对构成的扫描方向，获取该方向附近的激光雷达采集的原始数据片段并根据原始数据片段寻找该方向上点密度最大的位置得到该方向的目标距离由此得到一组激光雷达数据S4：将步骤S3得到的全部激光雷达数据的每个点转换为直角坐标系坐标，得到满足要求分辨率的点云2.根据权利要求1所述的三维激光雷达数据实时调整分辨率的方法，其特征在于，步骤S2中所述分辨率要求包括等角度间隔或等空间间隔。3.根据权利要求2所述的三维激光雷达数据实时调整分辨率的方法，其特征在于，所述等角度间隔，具体为：令和是任意起始角，有：是任意起始角，有：式中，和分别是指定的垂直扫描角间隔和水平扫描角间隔，不同于激光雷达装置的垂直扫描角间隔δ
θ
和水平扫描角间隔δ
φ
。4.根据权利要求2所述的三维激光雷达数据实时调整分辨率的方法，其特征在于，所述等空间间隔，具体为：令和是任意起始角，有：是任意起始角，有：式中，η
θ
和η
φ
分别是指定的垂直方向的平均点距和水平方向的平均点距，mean
i
()表示对括号内所有距离取均值。5.根据权利要求1至4任一项所述的三维激光雷达数据实时调整分辨率的方法，其特征在于，步骤S3中获取该方向附近的激光雷达采集的原始数据片段并根据原始数据片段寻找该方向上点密度最大的位置得到目标距离具体为：
S3.1：获取一组激光雷达采集的、扫描方向附近的原始数据片段{(d
k
,θ
k
,φ
k
)|k＝1,2,...,K}，其中，扫描角满足＝1,2,...,K}，其中，扫描角满足Δ
ρ
是用于计算点密度的数据的范围；S3.2：将原始激光雷达数据片段{(d
k
,θ
k
,φ
k
)|k＝1,2,...,K}的每个点转换为直角坐标系坐标，得到点云{x
k
|k＝1,2,...,K}；S3.3：在{d
k
|k...

【专利技术属性】
技术研发人员：林靖宇，谢胜利，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：