[发明专利]一种激光雷达点云去畸变方法及系统

权利要求书

1.一种激光雷达点云去畸变方法，其特征在于，所述方法包括：

获取激光雷达采集的一帧点云数据的点云信息；所述点云信息包括所述一帧点云数据中的每个点在车体坐标系下的坐标，所述一帧点云数据的帧头时刻航向角、帧尾时刻航向角以及所述激光雷达搭载车辆的车速；

根据所述点云信息确定去畸变过程的旋转平移变换矩阵，具体包括：

根据所述帧头时刻航向角和所述帧尾时刻航向角确定所述激光雷达搭载车辆的近似航向角；

根据所述近似航向角、所述帧头时刻航向角、所述帧尾时刻航向角以及所述车速确定所述旋转平移变换矩阵，具体包括：

根据所述近似航向角、所述帧头时刻航向角、所述帧尾时刻航向角以及所述车速确定所述旋转平移变换矩阵其中G_u为所述旋转平移变换矩阵；α_i为所述一帧点云数据中第i点时的航向角；∨为所述激光雷达搭载车辆的车速；T为激光雷达的采集周期；D为激光雷达的角度分辨率；β为所述近似航向角；

根据所述旋转平移变换矩阵将所述点云数据从车体坐标系变换至大地坐标系，获得大地坐标系下的点云数据；

将所述大地坐标系下的点云数据变换回车体坐标系，获得去畸变后的点云数据。

2.根据权利要求1所述的激光雷达点云去畸变方法，其特征在于，所述根据所述旋转平移变换矩阵将所述点云数据从车体坐标系变换至大地坐标系，获得大地坐标系下的点云数据，具体包括：

根据所述旋转平移变换矩阵对所述一帧点云数据中的第i点进行旋转平移变换，将车体坐标系下的所述第i点变换至大地坐标系下的第i点。

3.根据权利要求2所述的激光雷达点云去畸变方法，其特征在于，所述将所述大地坐标系下的点云数据变换回车体坐标系，获得去畸变后的点云数据，具体包括：

根据所述帧头时刻航向角确定帧头时刻旋转变换矩阵；

根据所述帧头时刻旋转变换矩阵将所述大地坐标系下的第i点变换回车体坐标系，获得去畸变后的第i点点云数据。

4.一种激光雷达点云去畸变系统，其特征在于，所述系统包括：

点云信息获取模块，用于获取激光雷达采集的一帧点云数据的点云信息；所述点云信息包括所述一帧点云数据中的每个点在车体坐标系下的坐标，所述一帧点云数据的帧头时刻航向角、帧尾时刻航向角以及所述激光雷达搭载车辆的车速；

旋转平移变换矩阵确定模块，用于根据所述点云信息确定去畸变过程的旋转平移变换矩阵；

所述旋转平移变换矩阵确定模块具体包括：

近似航向角确定单元，用于根据所述帧头时刻航向角和所述帧尾时刻航向角确定所述激光雷达搭载车辆的近似航向角；

旋转平移变换矩阵确定单元，用于根据所述近似航向角、所述帧头时刻航向角、所述帧尾时刻航向角以及所述车速确定所述旋转平移变换矩阵；

所述旋转平移变换矩阵确定单元具体包括：

旋转平移变换矩阵确定子单元，用于根据所述近似航向角、所述帧头时刻航向角、所述帧尾时刻航向角以及所述车速确定所述旋转平移变换矩阵其中G_u为所述旋转平移变换矩阵；α_i为所述一帧点云数据中第i点时的航向角；∨为所述激光雷达搭载车辆的车速；T为激光雷达的采集周期；D为激光雷达的角度分辨率；β为所述近似航向角；

第一坐标系变换模块，用于根据所述旋转平移变换矩阵将所述点云数据从车体坐标系变换至大地坐标系，获得大地坐标系下的点云数据；

第二坐标系变换模块，用于将所述大地坐标系下的点云数据变换回车体坐标系，获得去畸变后的点云数据。

5.根据权利要求4所述的激光雷达点云去畸变系统，其特征在于，所述第一坐标系变换模块具体包括：

第一坐标系变换单元，用于根据所述旋转平移变换矩阵对所述一帧点云数据中的第i点进行旋转平移变换，将车体坐标系下的所述第i点变换至大地坐标系下的第i点。

6.根据权利要求5所述的激光雷达点云去畸变系统，其特征在于，所述第二坐标系变换模块具体包括：

帧头时刻旋转变换矩阵确定单元，用于根据所述帧头时刻航向角确定帧头时刻旋转变换矩阵；

第二坐标系变换单元，用于根据所述帧头时刻旋转变换矩阵将所述大地坐标系下的第i点变换回车体坐标系，获得去畸变后的第i点点云数据。