[发明专利]基于线性区域生长的二维激光点云序列实时分割方法

权利要求书

1.一种基于线性区域生长的二维激光点云序列实时分割方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：使用二维激光雷达获取一帧点云数据；

步骤二：更新FIFO缓冲区，将一帧点云数据信息写入FIFO缓冲区；

步骤三：帧内线段检测，判断一帧点云数据内每个扫描点与其上一扫描点的y轴坐标差是否在阈值T内；若坐标差在阈值T内，则判定该扫描点与其上一扫描点连续，继续下一个扫描点的判断，直到坐标差超出阈值T的范围，判定线段检测结束；

步骤四：对区域链表进行基于线段的区域生长；遍历区域链表，判断线段是否与区域结点连通，其中，判断准则即区域生长准则为：

其中，Ω表示线段与区域相邻点集；k表示为Ω中的点序号；表示第k个线段扫描点在深度方向的测量距离；表示第k个区域末帧扫描点在深度方向的测量距离；CONNECT_T表示目标连通程度；

若线段与区域结点连通，合并线段与区域，并设置区域连通属性为TRUE；若线段与多个区域结点均连通，合并线段与前述多个区域，并且保存到第一个连通的区域结点，并删除其余区域结点；若线段与所有区域结点均无连通区域，新建区域结点，保存当前线段，设置区域连通属性为TRUE，插入区域链表尾端；

步骤五：遍历区域链表，删除生长结束的区域。

2.根据权利要求1所述的一种基于线性区域生长的二维激光点云序列实时分割方法，其特征在于所述的步骤一具体为：使用二维激光雷达获取一帧点云数据极坐标然后将一帧点云数据极坐标变换到直角坐标系yz下，变换公式为：

y_i＝-ρ_icosθ_i

z_i＝ρ_isinθ_i，

其中，N为当前扫描采集的数据点数，ρ_i、θ_i分别为二维激光雷达第i个扫描点的测量距离和扫描角度，x轴为车辆行驶方向，y轴为深度方向，z轴垂直地面向上，y_i、z_i为第i个扫描点在直角坐标系上y、z轴的坐标，y_i表示二维激光雷达第i个扫描点在深度方向的测量距离，z_i表示二维激光雷达第i个扫描点在高度方向的测量距离。

3.根据权利要求1所述的一种基于线性区域生长的二维激光点云序列实时分割方法，其特征在于步骤二中所述的一帧点云数据信息包括点云y坐标、z坐标、区域标记FIFO缓冲区数据；FIFO缓冲区更新公式为：

FIFO(j)＝FIFO(j+1),j＝1,2,…,s-1

FIFO(s)＝D

其中，j为FIFO缓冲区中第j帧数据，s为FIFO长度，D为最新帧数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于线性区域生长的二维激光点云序列实时分割方法，其特征在于步骤三所述的阈值T的范围为0.005m～0.04m，帧内线段越光滑，阈值T取值越小。

5.根据权利要求1所述的一种基于线性区域生长的二维激光点云序列实时分割方法，其特征在于所述的步骤五具体为：

遍历区域链表，若区域结点连通属性为TRUE，将其改为FALSE；若区域结点连通属性为FALSE,代表区域结束，在FIFO缓冲区中标记该区域，并将其从链表中删除。

6.根据权利要求5所述的一种基于线性区域生长的二维激光点云序列实时分割方法，其特征在于所述的目标连通程度CONNECT_T的范围为1到10。

7.根据权利要求5所述的一种基于线性区域生长的二维激光点云序列实时分割方法，其特征在于所述的步骤四中线段及区域用掩膜mask标识。