[发明专利]一种提高平面激光点云测距精度的方法

权利要求书

1.一种提高平面激光点云测距精度的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1.控制激光雷达进行工作并获得点云，计算点云中各个点的空间坐标；

步骤2.根据每个点的空间坐标和点云的垂直开放角γ与水平的开放角θ，转换为二维矩阵元素，并获得每个点的在此矩阵内的位置坐标；

步骤3.在此二维矩阵中，按照步骤2的每个点的位置坐标，搜索每一个有效元素A，以每个有效元素A为中心，创建出一个G*G大小的窗口，G为奇数，窗口内包含若干个有效元素K1，K2，…，Kn；

步骤4.确定每个窗口内的中心点A是否为离散点；

步骤5.输出为非离散点的中心点A，获得精确距离；

所述步骤2具体为：根据每个点的空间坐标Ki (x,y,z)和点云垂直开放角γ与水平的开放角θ，转换为二维矩阵MatrixL内的元素，并获得每个点的在此矩阵内的位置坐标KM I，此二维矩阵预先设定的分辨率为K*N；所述步骤中计算各点的空间坐标方法如下：点云中的一点设为K，获得点K和笛卡尔坐标系原点O的连线和OY的夹角α，并获得点K在ZOX平面的投影点B和坐标系原点O的连线与OZ坐标轴的夹角β，按照公式：l OK ＝Tof*C/2获得点K和笛卡尔坐标系原点O的直线距离，其中C为光速；利用夹角α、夹角β计算点K的笛卡尔空间坐标；所述点K的笛卡尔空间坐标计算公式为x＝l OK *cos(90°-α)*sinβ；z＝l OK *cos(90°-α)*cosβ；y＝l OK *cosα；所述步骤2中二维矩阵内各个点的坐标KM i 具体计算过程如下：以下公式中，W代表二维矩阵垂直于Z轴，在水平开放角范围内的x轴方向的长度，H代表该二维矩阵在垂直开放角范围内的y轴方向的长度，xyz为各个点空间坐标值，W＝2*z*tg(θ/2)；H＝2*z*tg(γ/2)；Resolution_x＝W/(K-1)；Resolution_y＝H/(N-1)；Row＝W/2-0.5+x/Resolution_x；Column＝N/2-0.5+y/Resolution_y，坐标KM i 为(row，column)。

2.根据权利要求1所述的提高平面激光点云测距精度的方法，其特征在于，所述步骤1具体为：控制激光雷达进行工作，并旋转振镜角度，获取多个点，得到点云；将点云根据振镜旋转角度和每个点的Tof计算，获得每个点的笛卡尔坐标系的空间坐标K i (x,y,z)。

3.根据权利要求1所述的提高平面激光点云测距精度的方法，其特征在于，所述步骤3具体为：在此二维矩阵MatrixL中，按照步骤2的每个点的位置坐标，从左到右从上到下搜索每一个有效元素A，以每个有效元素A为中心，创建出一个G*G大小的窗口，G为奇数，窗口内包含若干个有效元素K1，K2，…，Kn。

4.根据权利要求3所述的提高平面激光点云测距精度的方法，其特征在于，所述步骤4具体为：在每个G*G大小的窗口内，设定过滤点数阈值AK和距离阈值DK，搜索窗口内的每一个有效元素，并计算窗口内中心点A到每个有效元素点K1，K2，…，Kn的Tof差，设为T j ,如果T j ＜DK,则计数器Count＝Count+1，直到最后一个有效点，比较Count和AK，若CountAK，则认定此中心点为非离散点，该点的flag＝true。

5.根据权利要求4所述的提高平面激光点云测距精度的方法，其特征在于，所述步骤4还包括记录除中心点A以外的所有满足条件T j ＜DK的点的z k ，统计该点的个数，并设为sk，利用公式 将窗口中心点A空间坐标(x,y,z)的z替换为 获得窗口与激光雷达的准确距离。

6.根据权利要求4所述的提高平面激光点云测距精度的方法，其特征在于，所述步骤4还包括记录除中心点A以外的所有满足条件T j ＜DK的点的Tof平均值，通激光雷达在获得该点时振镜的旋转角度计算,获得A的平均空间坐标 获得窗口与激光雷达的准确距离。