[发明专利]一种基于三维激光雷达的点云数据分割方法

权利要求书

1.一种基于三维激光雷达的点云数据分割方法，它包括以下步骤：

1）建立检测车辆的雷达坐标系oxyz；

2）对激光雷达采集到的雷达数据进行预处理，建立雷达坐标系oxyz下感兴趣区域，并滤除地面噪声；

3）建立图像坐标系o'uv，并定义雷达坐标系oxyz与图像坐标系o'uv的映射关系为：

[1(m)|oxyz:20(pixel)|o'uv]，

其中雷达坐标系oxyz中的1米对应图像坐标系o'uv中的20个像素；

4）在雷达云图上直接采用图像处理算法进行车辆检测，并采用边界框来表征感兴趣区域内除检测车辆以外的所有被检测车辆，进而得到图像坐标系o'uv下被检测车辆的边界框四个顶点坐标；

5）将所述步骤4）中图像坐标系o'uv下得到的边界框四个顶点坐标根据坐标映射模型映射到雷达坐标系oxyz下，进而由被检测车辆的位置向量参数得到被检测车辆的形状向量参数；其中坐标映射模型为：

xi=(ui-600)/20yi=(600-vi)/20,]]>

式中，i表示被检测车辆的编号；(u_i,v_i)表示编号为i的被检测车辆所对应的边界框顶点在图像坐标系o'uv下的坐标值；(x_i,y_i)表示编号为i的被检测车辆根据坐标映射模型映射到雷达坐标系oxyz下对应边界框顶点的坐标值。

2.如权利要求1所述的一种基于三维激光雷达的点云数据分割方法，其特征在于：所述步骤1）中，所述雷达坐标系oxyz建立是指当检测车辆在水平路面上处于静止状态下，在所述检测车辆上安装激光雷达，以所述激光雷达的中心为坐标原点o，x轴穿过原点o且平行于所述激光雷达横向切面，指向所述检测车辆的前进方向，z轴经原点o平行于所述激光雷达纵向切面指向上方，y轴垂直于x轴和z轴所在的平面指向驾驶员左侧。

3.如权利要求1所述的一种基于三维激光雷达的点云数据分割方法，其特征在于：所述步骤2）中，所述雷达数据预处理过程如下：

①在雷达坐标系ox下选取感兴趣区域范围为：-30m<x<30m,-30m<y<30m,-5m<z<5m；

②在雷达坐标系oxyz的x,z平面利用直线方程来滤除感兴趣区域范围内的地面噪声，将地面返回的雷达数据定义为噪声数据；假定城市道路为水平面，在雷达坐标系下利用z＞0条件滤除地面数据；其中直线方程求解过程如下：

假设水平地面在雷达坐标系oxyz下的直线方程为ax+bz＝c，则利用ax+bz＞c条件滤除地面噪声，其中，预先设定参数a和b的值，修改参数c的值，用条件ax+bz＞c分别对雷达数据进行噪声滤除。