[发明专利]用于三维点云分割的方法、装置、系统及介质

说明书

本公开提供了一种用于三维点云分割的方法，包括：获取激光雷达旋转预设角度扫描得到的三维点云，其中所述激光雷达包括至少一个激光装置，所述至少一个激光装置用于沿垂直于所述旋转的轴向的方向发射光束并接收反射光以进行空间扫描；计算所述三维点云中待分割点与所述待分割点的第一相邻点的空间相对关系，其中：所述待分割点为所述至少一个激光装置中的第一激光装置在第一时刻扫描获得的点，所述第一相邻点包括所述第一激光装置在与所述第一时刻相邻的时刻扫描得到的点；以及根据所述空间相对关系是否满足预设条件，确定所述待分割点与所述第一相邻点是否属于同一物体。本公开还提供了一种用于三维点云分割的装置、系统和介质。

技术领域

本公开涉及电子技术领域，更具体地，涉及一种用于三维点云分割的方法、装置、系统及介质。

背景技术

从3D激光数据(例如，三维点云)中分割对象是机器人研究课题中的一个重要分支。机器人导航需要知道周围环境中的静态和动态物体信息。在未知的环境中导航机器人面临着复杂的推理任务，可能有物体会限制机器人的可能行为，或者干扰机器人的路径规划，因此机器人的环境解释对机器人的鲁棒性至关重要。

在现有的基于点云的物体分割技术中，主要的分割依据是计算三维空间中的点云，主要的分割方法有基于欧式聚类的三维点云分割技术和基于网格的贝叶斯分割方法。

在实现本公开构思的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：基于欧式聚类的三维点云分割技术和基于网格的贝叶斯分割方法需要计算大量点之间的相互关系，并且需要反复的迭代以实现聚类。因此，现有技术中，分割三维空间中的点云会占用大量的计算资源，计算效率低下。并且，对于稀疏点云，由于点云空间结构的不连续性，按照空间几何关系进行查找，在临近的点查找过程中容易忽略丢失，会导致较高的分割错误率。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了一种能够部分解决现有技术中三维点云分割时计算量大、速度相对慢的用于三维点云分割的方法、装置、系统和介质。

本公开的一个方面提供了一种用于三维点云分割的方法。所述方法包括：获取激光雷达旋转预设角度扫描得到的三维点云，其中所述激光雷达包括至少一个激光装置，所述激光装置用于沿垂直于所述旋转的轴向的方向发射光束并接收反射光以进行空间扫描；计算所述三维点云中待分割点与所述待分割点的第一相邻点的空间相对关系，其中：所述待分割点为所述至少一个激光装置中的第一激光装置在第一时刻扫描获得的点，所述第一相邻点包括所述第一激光装置在与所述第一时刻相邻的时刻扫描得到的点；以及，根据所述空间相对关系是否满足预设条件，确定所述待分割点与所述第一相邻点是否属于同一物体。

根据本公开的实施例，在计算所述三维点云中待分割点与所述待分割点的第一相邻点的空间相对关系之前，还包括将所述三维点云转换为二维距离激光图像数据。其中，所述二维距离激光图像数据中的每一个点的信息包括该点的扫描时间信息、扫描该点的激光装置信息以及该点与所述激光雷达的距离信息。

根据本公开的实施例，将所述三维点云转换为二维距离激光图像数据，包括：以所述激光雷达中激光装置的个数为行数进行转换，使得所述二维距离激光图像数据中每一行的点对应于同一个激光装置扫描获得的点；以及，以所述激光雷达旋转所述预设角度的过程中扫描到点的次数为列数进行转换，使得所述二维距离激光图像数据的每一列的点对应于所述激光雷达在同一时刻扫描获得的点。

根据本公开的实施例，所述方法还包括从所述二维距离激光图像数据中所述待分割点所在的行中获取所述第一相邻点。

根据本公开的实施例，计算所述三维点云中待分割点与所述待分割点的第一相邻点的空间相对关系，包括获取所述待分割点与所述激光雷达的第一距离，获取所述第一相邻点与所述激光雷达的第二距离，获取所述激光雷达扫描所述待分割点和所述第一相邻点时经过的转角α，以及计算能够表征所述待分割点与所述第一相邻点的空间相对深度信息的夹角β。其中：