[发明专利]一种基于景深图像或者点云的路面模型及其建立方法

权利要求书

1.一种基于景深图像或者点云的路面模型及其建立方法，其特征在于：包括一种路面模型和根据景深图像或者点云建立该路面模型的方法。

2.根据权利要求1所述的一种基于景深图像或者点云的路面模型及其建立方法，其特征在于，包括：

四种路面模型元素：路面，路面障碍物，路边障碍物，悬空障碍物；

每一种路面模型元素具有如下属性：空间平面方程，尺寸，中心位置，中心距离，Z轴方向距离，相对速度，对地速度。

3.根据权利要求1和权利要求2所述的一种基于景深图像或者点云的路面模型及其建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据深度图像获取设备或者点云获取设备的安装参数高度和角度，建立满足以下关系的三维空间直角坐标系：

(A)选择设备位置作为原点；

(B)选择与车底平行并位于垂直于车辆正前方平面的方向作为Z轴，方向指向车辆正前方；

(C)选择与Z轴垂直并垂直车底平面向上的方向作为Y轴；

(D)选择与Z轴，Y轴垂直，方向指向驾驶室右侧的方向作为X轴；

(2)根据新建立的三维直角坐标系，将深度图像或者点云转换成新坐标系下的的点云座标；

(3)对新的点云进行三维空间平面拟合，并寻找水平近似平面和垂直近似平面，水平近似面满足：空间平面与Y轴的夹角接近90度；垂直近似面满足：空间平面与Z轴的夹角接近90度；

(4)对所发现的水平近似面进行标记，如果两个水平近似面重合度达到一定阈值，则标记为同一水平近似面；对标示后的水平近似面进行区域生长，作为待选路面元素；

(5)结合本车的深度图像获取设备或者点云获取设备的安装高度和角度，根据以下要求筛选出待选地面作为路面模型的路面元素：

(A)原点垂直投影到平面的距离最接近设备到地面高度；

(B)原点的处于平面的上方；

(C)平面位于路面检测区域范围内；

(6)根据与路面模型的路面元素的空间位置关系，对垂直近似面进行分类和识别：

(A)垂直近似面和路面有相接，或者垂直近似面的下边沿的点到路面的距离小于阈值，则被分类为路面障碍物；

(B)垂直近似面和路面无相接，但与路面所在的平面拓展区域存在相接，或者垂直近似面的下边沿的点到路面所在平面的拓展区域的距离小于阈值，则被分类为路边障碍物；

(C)垂直近似面的下边沿的点到路面的距离大于阈值，则被分类为悬空障碍物；

(7)求解路面模型元素的属性：

求解每个路面模型元素的属性，包括：空间平面方程，尺寸，位置，中心距离，Z轴方向距离，中心速度，Z轴方向速度，相对中心速度，相对Z轴方向速度。

4.根据权利要求1至3所述的一种基于景深图像或者点云的路面模型及其建立方法，适用于ADAS(AdvanceDriverAssistantSystem，高级驾驶员辅助系统)和无人汽车驾驶系统。