[发明专利]一种提取激光雷达特征点的方法

权利要求书

1.一种提取激光雷达特征点的方法，其特征在于，包括以下步骤；

激光雷达每扫描环境一次，返回一组有序二维激光雷达数据，将此数据预处理后得到点集为：

P＝{(θ_i,ρ_i),i＝1,2,···,n}

其中θ_i和ρ_i分别为扫描第i点时转过的角度和返回的距离；

步骤1：根据点集P，计算相邻扫描点斜率的差值Δk_i，即

其中i＝2,3,···,n-1；

因为激光雷达具有环形扫描的特点，所以可以将第n点作为第1点的前一个扫描点，将第1点作为第n点的后一个扫描点，即:

如果相邻的3个扫描点，斜率的差值Δk_i-1、Δk_i和Δk_i+1均大于阀值k_th，且|Δk_i-Δk_i-1|2k_th，|Δk_i+1-Δk_i|2k_th，则认为第i点是第一类孤立点，找出所有第一类孤立点，删除后更新点集P；

步骤2：更新点集P后，再依次计算第i个扫描点的θ_i与相邻两扫描点的θ_i-1和θ_i+1的差值，如果|θ_i-θ_i-1|θ_th，且|θ_i+1-θ_i|θ_th，θ_th为阀值，则认为第i点为第二类孤立点，找出所有第二类孤立点，删除后再次更新点集P；

步骤3：将去除孤立点后的点集P，重新利用式(4)计算相邻扫描点的斜率差值，进行断点和角点的判断，判断规则如下：

1)如果|θ_i+1-θ_i|θ_th，第i点和第i+1点均为断点，分别为前一条直线上的末点和后一条直线的起点；

2)如果Δk_i和Δk_i+1均大于阀值k_th，且Δk_i·Δk_i+10，则第i点和第i+1点均为断点，分别为前一条直线上的末点和后一条直线的起点；

3)如果|Δk_i|α·k_th，0α1，|Δk_i+1-Δk_i|0，|Δk_i-Δk_i-1|0，且(Δk_i+1-Δk_i)(Δk_i-Δk_i-1)0，则第i点为角点，即前一条直线的终点，同时也是后一条直线的起点；

步骤4：根据点集P中各点的属性，从第1点至最后一点依次分割，并计算每条线段的始末点坐标和线段的斜率，得到线段集L；

步骤5：由于激光雷达工作的特点，当从某条直线的中间部分开始扫描，所以线段集中第一条和最后一条线段会属于同一条线段，如果第一条线段的始末点均在最后一条线段所在的直线上，则将这两条线段合并。