车载激光雷达系统获得的点云中的边缘点和平面点的识别技术方案

车辆中的系统包括激光雷达系统，以发射入射光并接收来自一个或多个对象的反射作为多个点的点云。该系统还包括处理电路，用于使用主成分分析来识别点云的多个点中的特征点。特征点是边缘点或形成一个或多个表面的平面点。边缘点的集合形成线性表面。边缘点的集合形成线性表面。边缘点的集合形成线性表面。

【技术实现步骤摘要】
车载激光雷达系统获得的点云中的边缘点和平面点的识别


[0001]本主题公开涉及由车辆激光雷达系统获得的点云中的边缘点和平面点的识别。

技术介绍

[0002]车辆(例如，汽车、卡车、建筑设备、农场设备)越来越多地包括获得关于车辆及其环境的信息的传感器。该信息有助于车辆的半自主或自主操作。例如，传感器(例如，相机、雷达系统、激光雷达系统、惯性测量单元(IMU)、转向角传感器)可以促进半自主操纵，诸如自动制动、碰撞避免或自适应巡航控制。激光雷达系统获得点云，该点云必须被处理以获得将有助于控制车辆操作的信息。因此，期望提供对由车辆激光雷达系统获得的点云中的边缘点和平面点的识别。

技术实现思路

[0003]在一个示例性实施例中，车辆中的系统包括激光雷达系统，以发射入射光并接收来自一个或多个对象的反射作为多个点的点云。该系统还包括处理电路，该处理电路用于使用主成分分析来识别点云的多个点中的特征点，该特征点是形成一个或多个表面的平面点，或边缘点。边缘点的集合形成线性表面。
[0004]除了在此描述的一个或多个特征之外，激光雷达系统是跨越水平扫描线发射每个入射光光束的基于光束的激光雷达系统。
[0005]除了在此描述的一个或多个特征之外，激光雷达系统是在区域上发射每个入射光光束的非基于光束的激光雷达系统。
[0006]除了在此描述的一个或多个特征之外，处理电路系统识别点云中的每个点的相邻点。相邻点是点云中在该点的阈值距离内的所有点。
[0007]除了在此描述的一个或多个特征之外，处理电路通过计算每个点的相邻点的协方差矩阵的本征值[λ
i0
,λ
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,λ
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]来使用主成分分析，其中λ
i0
>λ
i1
>λ
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。
[0008]除了在此描述的一个或多个特征之外，对应于本征值λ
i0
、λ
i1
和λ
i2
的本征向量不限于特定取向。
[0009]除了在此描述的一个或多个特征之外，所述处理电路基于将本征值与阈值进行比较来将点识别为边缘点、平面点、或者既不是边缘点也不是平面点。
[0010]除了在此描述的一个或多个特征之外，所述处理电路基于本征值λ
i0
超过第一阈值同时本征值λ
i1
及λ
i2
小于第二阈值而将点识别为边缘点。
[0011]除了在此描述的一个或多个特征之外，所述处理电路基于所述本征值λ
i0
和λ
i1
超过第三阈值同时所述本征值λ
i2
小于第四阈值来将所述点识别为平面点。
[0012]除了在此描述的一个或多个特征之外，处理电路还基于特征点识别对象。
[0013]在另一示例性实施例中，一种车辆中的方法包括在处理电路处从激光雷达系统获得多个点的点云，所述激光雷达系统被配置为发射入射光并接收来自一个或多个对象的反射。该方法还包括由处理电路使用主成分分析识别点云的多个点中的特征点，特征点是形
成一个或多个表面的平面点，或边缘点。边缘点的集合形成线性表面。
[0014]除了在此描述的一个或多个特征之外，所述获得所述点云来自跨越水平扫描线发射每个入射光光束的基于光束的激光雷达系统。
[0015]除了在此描述的一个或多个特征之外，所述获得所述点云是基于在区域上发射每个入射光光束的非基于光束的激光雷达系统。
[0016]除了在此描述的一个或多个特征之外，所述方法还包括所述处理电路系统识别点云中的每个点的相邻点，其中所述相邻点是所述点云中在所述点的阈值距离内的所有点。
[0017]除了在此描述的一个或多个特征之外，所述方法还包括所述处理电路通过计算每个点的相邻点的协方差矩阵的本征值[λ
i0
,λ
i1
,λ
i2
]来使用主成分分析，其中λ
i0
>λ
i1
>λ
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。
[0018]除了在此描述的一个或多个特征之外，对应于本征值λ
i0
、λ
i1
和λ
i2
的本征向量不限于特定取向。
[0019]除了在此描述的一个或多个特征之外，所述方法还包括所述处理电路将所述本征值与阈值进行比较，以将所述点识别为边缘点、平面点、或者识别为既不是边缘点也不是平面点。
[0020]除了在此描述的一个或多个特征之外，所述方法还包括所述处理电路基于本征值λ
i0
超过第一阈值同时本征值λ
i1
及λ
i2
小于第二阈值而将所述点识别为所述边缘点。
[0021]除了在此描述的一个或多个特征之外，所述方法还包括所述处理电路基于所述本征值λ
i0
和λ
i1
超过第三阈值同时所述本征值λ
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小于第四阈值，将所述点识别为所述平面点。
[0022]除了在此描述的一个或多个特征之外，该方法还包括处理电路基于特征点识别对象。
[0023]当结合附图时，根据以下详细说明书，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点是显而易见的。
附图说明
[0024]其他特征、优点和细节仅通过示例的方式出现在以下详细说明书中，详细说明书参考附图，其中：
[0025]图1是根据一个或多个实施例的实现利用激光雷达系统获得的点云中的边缘点和平面点的识别的车辆的框图；
[0026]图2是根据一个或多个实施例的识别利用车辆的激光雷达系统获得的点云中的边缘点和平面点的方法的处理流程；
[0027]图3A示出了根据一个或多个实施例的生成点云的示例性基于光束的激光雷达系统，在该点云内识别边缘点和平面点；
[0028]图3B示出了根据一个或多个实施例的生成点云的示例性非基于光束的激光雷达系统，在该点云内识别边缘点和平面点；
[0029]图4A示出了对应于边缘点的本征向量；
[0030]图4B示出了对应于平面点的本征向量；以及
[0031]图4C示出了与既不是边缘点也不是平面点的点相对应的本征向量。
具体实施方式
[0032]以下说明书本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、其应用或用途。应当理解，在整个附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
[0033]如前所述，必须处理利用激光雷达系统获得的点云，以便获得关于检测到的对象的信息。该过程被称为特征提取。更具体地，特征提取是指识别诸如点云内的边缘和平面的特征。这些边缘和平面的识别有助于识别场景中的对象。基于光束的点云是指由对应于光源(例如，激光器)的多个光束的多个水平扫描线组成的点云，所述多个光束被发射以获得作为反射的点云。也就是说，每条扫描线对应于一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆中的系统，包括：激光雷达系统，所述激光雷达系统被配置为发射入射光并接收来自一个或多个对象的反射作为多个点的点云；以及处理电路，所述处理电路被配置为使用主成分分析来识别所述点云的所述多个点中的特征点，所述特征点是边缘点或形成一个或多个表面的平面点，其中，边缘点的集合形成线性表面。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述激光雷达系统是跨越水平扫描线发射每个入射光光束的基于光束的激光雷达系统，或所述激光雷达系统是在区域上发射每个入射光光束的非基于光束的激光雷达系统。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理电路被配置为识别所述点云中的每个点的相邻点，其中，所述相邻点是所述点云中在所述点的阈值距离内的所有点。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述处理电路被配置为通过计算每个点的相邻点的协方差矩阵的本征值[λ
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,λ
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,λ
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]来使用主成分分析，其中λ
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>λ
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>λ
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，与本征值λ
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,λ
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和λ
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相对应的本征向量不限于特定取向，所述处理电路被配置为基于将所述本征值与阈值进行比较来将所述点识别为边缘点、平面点、或者既不是边缘点也不是平面点，并且所述处理电路被配置为基于所述本征值λ
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超过第一阈值同时所述本征值λ
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和λ
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小于第二阈值来将所述点识别为所述边缘点，并且所述处理电路被配置为基于所述本征值λ
i0
和λ
i1
超过第三阈值同时所述本征值λ
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小于第四阈值来将所述点识别为所述平面点。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理电路被配置为基于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y胡，X杜，W张，H余，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：