一种虚拟点云的模拟方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种虚拟点云的模拟方法，所述方法包括：获取激光雷达的激光光束扫描体积及观测区域体积，根据所述激光光束扫描体积和所述观测区域体积计算雨滴粒子出现在激光雷达可扫描范围内的第一概率值；根据预设雨滴分布函数随机生成雨滴粒子，计算随机生成的雨滴粒子中成为噪点的第二概率值；当进行仿真模拟时，获取激光雷达扫描到的雨滴粒子总个数，根据所述雨滴粒子总个数、所述第一概率值和所述第二概率值得到雨滴噪点个数；根据所述雨滴噪点个数生成雨滴噪点对应的虚拟点云。本发明专利技术通过将雨滴噪点模型与仿真数据结合，实现了对雨滴噪点更真实、更精确的尺寸分布模拟以及空间分布模拟。分布模拟。分布模拟。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟点云的模拟方法及装置


[0001]本专利技术涉及激光雷达仿真建模领域，尤其涉及的是一种虚拟点云的模拟方法。

技术介绍

[0002]目前在自动驾驶领域主要有三种不同形式的仿真。分别是真实场景下的路测和结构化测试、基于真实数据回放的测试、基于虚拟传感器的测试。尽管真实场景下的路测和结构化测试可以进行端到端的测试，但成本高昂并且难以模拟安全性相关的场景，具有一定的局限性；基于真实数据回放的测试可以保证测试数据的真实，但可交互性较差；基于虚拟传感器的测试可以根据需求构造测试场景，成本低且时间短，但构造的场景与真实世界仍有差异。故只要能解决仿真器模拟测试的缺点，充分真实的模拟现实世界，就可以在仿真器中进行端到端的测试，大大减少了测试成本。
[0003]然而，要精确的模拟现实世界是具有挑战性的，因为系统需要处理各种复杂的环境变化和随机事件。近年来，一些学者在定性与定量方面研究了降雨对自动驾驶车载激光雷达的影响，因此，研究针对激光雷达的雨滴噪点模型，更有利于在仿真器中模拟降雨环境下的激光雷达工作场景。
[0004]现有技术中，解决问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚拟点云的模拟方法，其特征在于，所述方法包括：获取激光雷达的激光光束扫描体积及观测区域体积，根据所述激光光束扫描体积和所述观测区域体积计算雨滴粒子出现在激光雷达可扫描范围内的第一概率值；根据预设雨滴分布函数随机生成雨滴粒子，计算随机生成的雨滴粒子中成为噪点的第二概率值；当进行仿真模拟时，获取激光雷达扫描到的雨滴粒子总个数，根据所述雨滴粒子总个数、所述第一概率值和所述第二概率值得到雨滴噪点个数；根据所述雨滴噪点个数生成雨滴噪点对应的虚拟点云。2.根据权利要求1所述的虚拟点云的模拟方法，其特征在于，所述观测区域体积的计算公式为：V
area
＝πH
lidar
R
lidar2
；其中，所述H
lidar
表示观测区域的高，所述R
lidar
表示观测区域的半径；所述激光光束扫描体积的计算公式为：其中，所述N
total
表示激光雷达旋转一圈产生的激光束个数；所述R
low
表示激光光束的底部半径，所述R
high
表示激光光束的顶部半径；所述第一概率值的计算公式为：3.根据权利要求1所述的虚拟点云的模拟方法，其特征在于，所述根据预设雨滴分布函数随机生成雨滴粒子，计算随机生成的雨滴粒子中成为噪点的第二概率值，包括：随机生成粒子总数，并根据预设的雨滴分布函数在所述粒子总数中筛选出符合雨滴分布的雨滴粒子；根据激光雷达的探测距离方程得到各个雨滴粒子与激光雷达的距离；根据各个雨滴粒子与激光雷达的距离确定符合预设噪点条件的粒子噪点数量；根据所述粒子噪点数量和所述雨滴粒子得到第二概率值。4.根据权利要求3所述的虚拟点云的模拟方法，其特征在于，激光雷达的探测距离方程为：其中，R
max
为激光雷达的最远探测距离；τ为大气穿透率；ρ
t
为雨滴反光系数；D
rain
指雨滴粒子的直径；Ω
t
为激光的发散角；K为激光雷达的固有属性参数；所述雨滴分布函数为：其中，μ＝a2+b2lnR；σ2＝a3+b3lnR；a1、b1、a2、b2、a3、b3均为常数；R为当地降雨率；所述预设噪点条件为：其中，D
rain
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘一兵，王莹，倪洪印，王健，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：