[发明专利]一种提取线段的装置及方法

权利要求书

1.一种提取线段的装置，其特征在于：包括如下部分：

光线投射装置，用于向目标物投射光线；

点云获取装置，用于获取数据点集；具体为：预先设定一个半径范围，对半径范围内的数据点集进行采集；

预处理装置，用于对获取的数据点集进行预处理；具体为：设定一个信号强度阈值,将信号强度低于所述信号强度阈值的数据点排除；

数据分类装置，用于对预处理后的数据点分类；具体为：将预处理后的数据点作为整体，计算数据采集区域中被采集点的分布密度，然后寻找点的分布密度值最大的位置，以此位置为中心，向两边依次探索，直到两边均达到数据点边界或者密度值变化趋势改变为止，将所探寻到的数据点作为一类，并将已经分类的数据点密度清零；

拟合装置，用于对所述分类后的数据点进行拟合；具体为：对每组分类好的数据点进行线段拟合，得到每组分类数据拟合线段的起点和终点，并记录每条拟合线段的实际拟合点数，即每组分类数据点所包含的点数；

结果判定装置，用于判定结果的有效度；具体为：在所有的拟合的线段中，寻找实际拟合线段长度最长的线段作为目标物拟合线段，再寻找与所述目标物拟合线段距离依次减少的拟合线段，直到找到一条与所述目标物拟合线段斜率相等，且与所述目标物拟合线段距离大于预设宽度阈值的线段为止，从而成功识别出目标物线段；

结果获取模块，用于获取所述目标物拟合线段。

2.如权利要求1所述的一种提取线段的装置，其特征在于：若所述目标物线段成功识别,则结果获取模块求出目标物线段与所述光线投射装置投射的光线方向所构成的夹角。

3.如权利要求1所述的一种提取线段的装置，其特征在于：在计算所有数据点的密度值之后，寻找数据点中密度值最大的位置之前，所述数据分类装置判断所有数据是否均已分类，如果均已分类则数据点分类结束，如果仍有未分类的数据点，则继续寻找数据点中密度值最大的位置。

4.如权利要求1所述的一种提取线段的装置，其特征在于：所述数据分类装置对预处理后的数据点分类，该流程执行不限于一次，保证所有数据点最终都被分类。

5.如权利要求1所述的一种提取线段的装置，其特征在于：在将所探寻到的数据点作为一类，并将已经分类的数据点密度清零之后，拟合装置对所述分类后的数据点进行拟合之前，所述数据分类装置判断所有数据是否均已分类，如果均已分类则数据点分类结束，如果仍有未分类的数据点，则继续寻找数据点中密度值最大的位置。

6.如权利要求2所述的一种提取线段的装置，其特征在于：所述目标物线段与所述光线投射装置投射光线构成任意角度的线段方向所构成的夹角作为定位位姿的数据基础。

7.一种提取线段的方法，其特征在于，利用权利 要求1-6任一项 所述的线段提取装置来进一步实现,该方法具体包括了以下步骤：

S101：通过光线投射装置向目标物投射光线；

S102：通过点云获取装置获取数据点集；其中，点云获取装置预先设定一个半径范围，对半径范围内的数据点集进行采集；

S103：通过预处理装置对获取的数据点集进行预处理；

S104：通过数据分类装置对预处理后的数据点分类；

S105：通过拟合装置对所述分类后的数据点进行拟合；

S106：通过结果判定装置判定结果的有效度；

S107：通过结果获取装置获取所述目标物拟合线段。

8.如权利要求7所述的一种提取线段的方法，其特征在于，步骤S105中，通过拟合装置对每组分类好的数据点利用最小二乘法进行线段拟合，得到每组分类数据拟合线段的起点和终点，并记录每条拟合线段的实际拟合点数，即每组分类数据点所包含的点数。

9.如权利要求7所述的一种提取线段的方法，其特征在于，步骤S106中，通过结果判定装置在所有的拟合的线段中，寻找实际拟合线段长度最长的线段作为所述目标物的拟合线段，再寻找与所述目标物拟合线段距离依次减少的拟合线段，直到找到一条与所述目标物拟合线段斜率相等，且与所述目标物拟合线段的距离大于预设宽度阈值的线段为止，从而成功识别出目标物线段。