[发明专利]基于多激光扫描仪的数据融合方法及系统

权利要求书

1.一种基于多激光扫描仪的数据融合方法，其特征在于，预先定义移动目标的平面轮廓模型，该方法包括：

对于每帧扫描数据，对该帧数据中的激光点进行聚类；

在不同激光扫描仪所获得的所有聚类中，对于相互距离在预设值内的每组聚类，若该组聚类中的所有方向向量与移动目标的平面轮廓模型匹配，则将该组聚类组合为一个移动目标；

所述移动目标的平面轮廓模型为一个有向多边形，多边形的各条边为有向边，各条边的方向向量构成一个逆时针或顺时针旋转的闭合环，且，若从聚类中抽出的轴与有向多边形的一条有向边匹配，则将该轴作为该有向边的支撑向量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对于相互距离在预设值内的每组聚类，若该组聚类中的所有方向向量与移动目标的平面轮廓模型匹配，则将该组聚类组合为一个移动目标包括：

在不同激光扫描仪所获得的所有聚类中选择一个未加入任何组合的聚类，在与该聚类的距离为预设值内的组合中，选择一个组合，将从该聚类中抽出的各条轴分别与所选择组合的各有向边匹配，若从该聚类中抽出的每条轴都分别与一条有向边匹配，则将该聚类加入到该组合中。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将从该聚类中抽出的各条轴分别与所选择组合的各有向边匹配为：对于从该聚类中抽出的每条轴，分别计算该轴与所选择组合的各条有向边的角度差，若与一条有向边的角度差小于预设值，则认为该轴与该条有向边匹配上。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当从该聚类中抽出的每条轴都分别与一条有向边匹配，且从聚类中抽出的最长轴大于组合的最长有向边的边长时，所述将该聚类加入到该组合中包括：

将从所述聚类中抽出的最长轴作为新组合的基边，将该基边按照预设方向旋转，分别得到新组合的其它各有向边；

将所述聚类及所述组合中的所有激光点投影到新组合的各有向边上，得到新组合的各有向边的边长，计算所述聚类及所述组合中的所有激光点的中心，该中心即为新组合的中心；

在所述聚类及所述组合中的聚类中的所有方向向量中，搜索新组合的各有向边的支撑向量，若新组合有一对相邻有向边都有支撑向量，则确定该相邻有向边具有角点；

以新组合更新所述组合。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当从该聚类中抽出的每条轴都分别与一条有向边匹配，且从聚类中抽出的每条轴的长度都不大于组合的最长有向边的边长时，所述将该聚类加入到该组合中包括：

将所述聚类及所述组合中的所有激光点投影到所述组合的各有向边上，得到所述组合的各有向边的新边长，计算所述聚类及所述组合中的所有激光点的中心，该中心即为所述组合的新中心；

若发现从所述聚类中抽出的轴投影到的有向边与其相邻边由不都具有支撑向量变为都具有支撑向量，则确定该对相邻有向边产生了角点。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当有任意一条从所述聚类中抽出的轴未与任何有向边匹配上时，所述方法进一步包括：为该聚类本身生成一个组合。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述为该聚类本身生成一个组合包括：

将从所述聚类中抽出的最长轴作为要生成的组合的基边，将该基边按照预设方向旋转，分别得到新组合的其它各有向边；

将所述聚类中的所有激光点投影到要生成组合的各有向边上，得到要生成组合的各有向边的边长；计算所述聚类中的所有激光点的中心，该中心即为要生成组合的中心；

在所述聚类中的所有方向向量中，搜索要生成组合的各有向边的支撑向量，若有一对相邻有向边都有支撑向量，则确定该相邻有向边具有角点。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将该聚类加入到该组合中之后进一步包括：判断将所述聚类加入到所述组合中所生成的新组合是否可信，若是，以该新组合替换所述组合；否则，废弃该新组合。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述移动目标的平面轮廓模型为一个有向多边形，

所述判断将所述聚类加入到所述组合中所生成的新组合是否可信包括：对于新组合中的所有聚类中的每个激光点，确定该激光点所在的聚类中的轴在新组合中的对应边，计算该激光点到该对应边的投影距离，计算所有激光点对应的距离的方差，若该方差值小于预设方差，则确定该新组合不可信；否则，确定该新组合可信。