[发明专利]一种基于激光点云数据的数据处理方法和相关装置

权利要求书

1.一种基于激光点云数据的数据处理方法，其特征在于，包括：

获取目标物体对应的激光点云数据；所述激光点云数据中包含扫描在所述目标物体上的所有激光点分别对应的激光点信息和三维数据；

基于所述激光点云数据中的激光点信息，确定各激光点在二维平面上的位置信息，包括：

在所有激光点中，选择一个激光点作为目标点，获取所述目标点对应的激光标识，水平角度以及水平分辨率；

将所述目标点对应的激光标识作为所述目标点在二维矩阵中的行值，并根据所述目标点对应的水平角度和水平分辨率，确定所述目标点在二维矩阵中的列值，并将所述目标点的行值和列值作为所述目标点的二维坐标，并将所述二维坐标确定为所述目标点在二维平面上的位置信息；

当所有激光点均作为所述目标点时，获得所述各激光点在二维平面上的位置信息；

基于所述各激光点在所述二维平面中的位置关系、所述激光点云数据中的三维数据，查找每个激光点分别对应的邻近点集，并基于所述邻近点集确定所述各激光点分别对应的法向量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光点信息包含每个激光点分别对应的激光标识，水平角度以及水平分辨率，所述激光标识用于区分每一帧中所有激光点分别对应的激光线束。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述各激光点在所述二维平面中的位置关系、所述激光点云数据中的三维数据，查找所述每个激光点分别对应的邻近点集，并基于所述邻近点集确定所述各激光点分别对应的法向量，包括：

在所述二维平面中，选择一个激光点作为中心点，并基于所述中心点在所述二维平面中的所述二维坐标，将与所述中心点之间的二维距离处于选择范围阈值内的激光点确定为待处理点；

基于所述激光点云数据中的三维数据，计算所述待处理点与所述中心点之间的三维欧式距离；

将所述三维欧式距离小于距离阈值的待处理点，确定为所述中心点的邻近点；

基于所述中心点的所述邻近点，构建邻近点集，并基于所述邻近点集确定所述中心点对应的法向量；

当所有激光点均被确定为中心点时，获得所述各激光点分别对应的法向量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述中心点的所述邻近点，构建邻近点集，并基于所述邻近点集确定所述中心点对应的法向量，包括：

基于所述中心点对应的所述邻近点，构建邻近点集；

获取所述邻近点集中各激光点的三维数据，并基于所述各激光点的三维数据确定目标平面；

计算所述目标平面的法向量，并将所述目标平面的法向量作为位于所述目标平面上的所述中心点对应的法向量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算所述目标平面的法向量，并将所述目标平面的法向量作为位于所述目标平面上的所述中心点对应的法向量，包括：

在所述目标平面上，选取与中心点相邻的两个邻近点，构建一个三角区域；其中，所述三角区域为所述目标平面的局部区域；

基于所述三角区域中三个激光点分别对应的三维坐标值，计算所述三角区域中任意两个激光点所构成的相交线段的方向向量，并基于所述方向向量，确定所述三角区域的法向量；

将所述三角区域的法向量作为位于所述目标平面上的所述中心点对应的法向量。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述中心点的所述邻近点，构建邻近点集，并基于所述邻近点集确定所述中心点对应的法向量，包括：

基于所述中心点对应的所述邻近点，构建邻近点集；

获取所述邻近点集中各激光点的三维数据，并基于所述各激光点的三维数据构建协方差矩阵；

计算所述协方差矩阵的特征值和特征向量，在所述特征值中，筛选出最小特征值所对应的特征向量，作为所述目标点的法向量。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述激光点信息还包括每个激光点分别对应的深度信息，还包括：

基于所述深度信息计算各激光点的灰度值，并将所述二维平面中的各激光点作为像素点，为各像素点设置相对应的灰度值，生成所述激光点云数据对应的前视图。