点云滤波技术制造技术

在第一滤波器(315)处接收LiDAR系统的点云(311)的兴趣点即POI的集合，其中POI集合中的各POI包括一个或多于一个点。对POI集合中的各POI进行滤波。选择(322)POI的邻域点集合。计算(322)邻域点集合的度量。基于该度量，确定(324)是接受POI、修改POI、拒绝POI还是将POI发送到第二滤波器以提取与目标相关的范围和速度信息至少之一。如果POI被接受或修改，则将POI发送到经滤波的点云；如果POI被拒绝，则防止POI到达经滤波的点云；如果POI未被接受、修改或拒绝，则将POI发送到第二滤波器。对度量进行计算可以基于依据速度、强度或范围的相似性的置信度或基于速度、强度或范围的阈值；或者可以基于邻域点集合和POI的上啁啾频率或下啁啾频率的方差。LiDAR系统可以辅助自动化驾驶员辅助系统或自动驾驶运载工具的空间感知，从而去除例如重影点或噪声点的假警报(非真实)点。因此可以提高所估计目标范围/速度的准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】点云滤波技术
[0001]相关申请
[0002]本申请根据35U.S.C.
§
119(e)要求2021年8月10日提交的美国专利申请17/398,895的权益，上述申请要求2020年10月15日提交的美国临时专利申请63/092,228的优先权和权益，这些申请的全部内容通过引用整体并入本文。


[0003]本专利技术一般涉及点集或点云滤波技术，并且更具体地，涉及在光检测和测距(LiDAR)系统中使用的点集或点云滤波技术。

技术介绍

[0004]频率调制连续波(FMCW)LiDAR系统包括若干可能的相位损伤，诸如激光相位噪声、电路相位噪声、驱动电子器件注入激光的闪烁噪声、随温度/天气的漂移和啁啾率偏移。FMCW LiDAR点云可能表现出不同的噪声模式，这可能是由于不正确的峰匹配导致错误地检测到出现在现场中的点(即使什么都不存在)而引起的。例如，当FMCW LiDAR指向围栏或灌木丛时，在LiDAR与围栏之间的现场中可能出现多个重影点。如果不对也被分类为假警报(FA)点的这些重影点或噪声点进行滤波，可能引入重影对象并导致所估计目标范围/速度的错误。

技术实现思路

[0005]本专利技术描述了LiDAR系统中的点云滤波器的各种示例。
[0006]在一些示例中，本文公开了一种对点云进行滤波的方法。可以利用FA点的将FA点与真检测区别开的特性特征来识别FA点和区域。当点云被传送到滤波算法(本文称为滤波器)时，该滤波器在给定时间对称为兴趣点(POI)的单个点或多个点进行工作。可以将来自POI的邻域的一些点和统计信息提供给滤波器以提供上下文(context)。可以使用上下文做出针对POI的决策，以检查POI的特性是否与邻域点一致。上下文可以包括围绕POI的上下文数据，以通过检查POI与邻域点的一致性来帮助滤波器做出针对POI的决策。可以制定不同的度量来量化这些统计信息/特性。可以设计多个滤波器来识别具有不同于点云的特性的FA点。然后，所识别的FA点随后被修改或从点云中去除。所得点云是原始点云的没有FA点的滤出版本。例如，滤波器可以迭代地从点云获取POI，选择POI的邻域中的点以向滤波器提供上下文，并且对POI及其邻域点计算度量，然后(例如，基于所计算的度量)做出保留、去除或修改POI的决策。
[0007]在一些示例中，本文公开了对点云中的点进行滤波的方法。在第一滤波器处接收点云的POI集合，其中POI集合中的各POI包括一个或多于一个点。对POI集合中的各POI进行滤波。选择POI的邻域点集合。计算邻域点集合的度量。基于度量，确定是接受POI、修改POI、拒绝POI还是将POI发送到第二滤波器以提取与目标相关的范围和速度信息至少之一。如果POI被接受或修改，则该POI被发送到经滤波的点云以提取与目标相关的范围和速度信息至
少之一；如果POI被拒绝，则防止该POI到达经滤波的点云；如果POI未被接受、修改或拒绝，则将该POI发送到第二滤波器以确定是接受该POI、修改该POI还是拒绝该POI，从而提取与目标相关的范围和速度信息至少之一。
[0008]在一些示例中，本文公开了LiDAR系统。LiDAR系统包括处理器和用于存储指令的存储器，所述指令在由处理器执行时使系统在第一滤波器处接收点云的POI集合，其中POI集合中的各POI包括一个或多于一个点。系统还用于对POI集合中的各POI进行滤波。系统用于选择POI的邻域点集合；计算邻域点集合的度量；以及基于度量确定是接受POI、修改POI、拒绝POI还是将POI发送到第二滤波器以提取与目标相关的范围和速度信息至少之一。如果POI被接受或修改，则系统将该POI发送到经滤波的点云以提取与目标相关的范围和速度信息至少之一；如果POI被拒绝，则系统防止该POI到达经滤波的点云；如果POI未被接受、修改或拒绝，则系统将该POI发送到第二滤波器以确定是接受该POI、修改该POI还是拒绝该POI以提取与目标相关的范围和速度信息至少之一。
[0009]在一些示例中，本文公开了LiDAR系统。LiDAR系统包括用于向目标发射光信号的一部分的光源、用于接收基于光信号的来自目标的返回束的光学接收器、电路、以及用于存储指令的存储器，所述指令在由处理器执行时使系统在第一滤波器处接收点云的POI集合，其中POI集合中的各POI包括一个或多于一个点。系统还对POI集合中的各POI进行滤波。系统用于选择POI的邻域点集合；计算邻域点集合的度量；以及基于度量确定是接受POI、修改POI、拒绝POI还是将POI发送到第二滤波器以提取与目标相关的范围和速度信息至少之一。如果POI被接受或修改，则系统将该POI发送到经滤波的点云以提取与目标相关的范围和速度信息至少之一；如果POI被拒绝，则系统防止该POI到达经滤波的点云；如果POI未被接受、修改或拒绝，则系统将该POI发送到第二滤波器以确定是接受该POI、修改该POI还是拒绝该POI以提取与目标相关的范围和速度信息至少之一。
[0010]应当理解，尽管本专利技术中的一个或多于一个实施例描述了点云的使用，但是本专利技术的实施例不限于此，并且可以包括但不限于点集的使用等。
[0011]通过阅读下面的详细描述以及将在下面简要描述的附图，本专利技术的这些和其他方面将是明显的。本专利技术包括本专利技术中阐述的两个、三个、四个或更多个特征或要素的任何组合，而不管这些特征或要素是否在本文描述的特定示例实现中被明确地组合或以其他方式阐述。本专利技术旨在被整体地阅读，使得本专利技术的任何可分离特征或要素在本专利技术的任何方面和示例中应当被视为可组合的，除非本专利技术的上下文清楚地另有规定。
[0012]因此，应当理解，提供该
技术实现思路
仅仅是为了总结一些示例以提供对本专利技术的一些方面的基本理解，而不以任何方式限制或缩小本专利技术的范围或精神。通过下面结合例示了所描述的实施例的原理的附图进行的详细描述，其它示例、方面和优点将变得明显。
附图说明
[0013]为了更全面地理解各种示例，现在参考结合附图进行的以下详细描述，，在附图中，相似的附图标记对应于相似的要素：
[0014]图1A是例示根据本专利技术的实施例的示例LiDAR系统的框图。
[0015]图1B是例示根据本专利技术的实施例的LiDAR系统的点云滤波模块的示例的框图。
[0016]图2是例示根据本专利技术的实施例的FMCW LiDAR波形的示例的时频图。
[0017]图3A是例示根据本专利技术的实施例的点云滤波器的示例的框图。
[0018]图3B是例示根据本专利技术的实施例的点云滤波器的滤波器核的示例的框图。
[0019]图4A是例示根据本专利技术的实施例的滤波器核的示例的框图。
[0020]图4B是例示根据本专利技术的实施例的滤波器核的另一示例的框图。
[0021]图5A是例示根据本专利技术的实施例的滤波器核的又一示例的框图。
[0022]图5B是例示根据本专利技术的实施例的滤波器核的又一示例的框图。
[0023]图6是例示根据本专利技术的实施例的点云滤波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在光检测和测距系统即LiDAR系统中对点进行滤波的方法，包括：在第一滤波器处接收点云的兴趣点集合即POI集合，其中，所述POI集合中的各POI包括一个或多于一个点；对所述POI集合中的各POI进行滤波，包括：选择POI的邻域点集合；计算所述邻域点集合的度量；基于所述度量确定是接受该POI、修改该POI、拒绝该POI还是将该POI发送到第二滤波器以提取与目标相关的范围和速度信息至少之一；在该POI被接受或修改的情况下，将该POI发送到经滤波的点云以提取所述与目标相关的范围和速度信息至少之一；在该POI在所述第一滤波器处被拒绝的情况下，防止该POI到达所述经滤波的点云；以及在该POI在所述第一滤波器处未被接受、修改或拒绝的情况下，将该POI发送到所述第二滤波器以确定是接受该POI、修改该POI还是拒绝该POI，从而提取所述与目标相关的范围和速度信息至少之一。2.根据权利要求1所述的方法，其中，选择POI的邻域点集合包括选择围绕该POI的具有相同方位或仰角的数据点的窗口。3.根据权利要求1所述的方法，其中，选择POI的邻域点集合包括选择围绕该POI的2D网格邻域中的点的集合。4.根据权利要求1所述的方法，其中，选择POI的邻域点集合包括选择围绕该POI的3D空间邻域中的点的集合。5.根据权利要求1所述的方法，其中，选择POI的邻域点集合包括选择围绕该POI的来自先前帧的3D时空邻域中的点的集合。6.根据权利要求1所述的方法，其中，计算所述邻域点集合的度量包括基于所述邻域点集合和所述POI的属性的方差来计算所述度量，其中，所述属性包括速度、强度或范围。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述度量还基于所述邻域点集合和所述POI的所述属性的更高阶矩而计算出，并且其中，所述更高阶矩包括偏度或峰度。8.根据权利要求1所述的方法，其中，计算所述邻域点集合的度量包括基于依据所述邻域点集合和所述POI的速度、强度或范围的相似性的置信度来计算所述度量。9.根据权利要求1所述的方法，其中，计算所述邻域点集合的度量包括基于所述邻域点集合和所述POI的速度、强度或范围的阈值来计算所述度量。10.根据权利要求1所述的方法，其中，计算所述邻域点集合的度量包括基于所述邻域点集合和所述POI的上啁啾频率或下啁啾频率的方差来计算所述度量。11.一种光检测和测距系统即LiDAR系统，包括：处理器；以及存储器，其存储有指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述系统：在第一滤波器处接收第一点云的兴趣点集合即POI集合，其中，所述POI集合中的各POI包括一个或多于一个点；对所述POI集合中的各POI进行滤波，其中，所述系统用于：
选择POI的邻域点集合；计算所述邻域点集合的度量；基于所述度量确定是接受该POI、修改该POI、拒绝该POI还是将该POI发送到第二滤波器以提取与目标相关的范围和速度信息至少之一；在该POI被接受或修改的情况下，将该POI发送到经滤波的点云以提取所述与目标相关的范围和速度信息至少之一；在该POI被拒绝的情况下，防止该POI到达所述经滤波的点云；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：艾娃有限公司，
类型：发明
国别省市：