[发明专利]一种利用十六线激光雷达的障碍物检测方法及系统

权利要求书

1.一种利用十六线激光雷达的障碍物检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，初始化设置，建立对障碍物进行速度检测和中心点位置更新的卡尔曼滤波模型；具体包括建立向前为X轴正向，向左为Y轴正向，向上为Z轴正向，单位为米，以车辆后轴中心到地面投影点为原点的车身坐标系和建立向右为X轴正向，向后为Y轴正向，单位为像素的图像坐标系；

S2，提取所述障碍物备选轮廓和获取当前车辆的速度及航向角；具体包括从十六线激光雷达获取点云，去除地面上和半空中不影响车辆行驶的点；将剩下的点云投影到二维平面，得到一幅具有像素宽高的图像，从所述图像中提取所述障碍物备选轮廓；

S3，对每个所述障碍物备选轮廓与障碍物按照匹配方式进行匹配，对匹配上的所述障碍物轮廓进行跟踪，更新障碍物信息；所述障碍物信息包括：障碍物中心点、障碍物纵向相对速度、障碍物横向相对速度、障碍物纵向绝对速度、障碍物横向绝对速度、障碍物轮廓、跟踪帧数、丢失帧数；

S4，对未匹配上的所述障碍物备选轮廓和障碍物进行处理；具体包括未匹配上的所述障碍物备选轮廓，则作为新的障碍物加入障碍物列表；未匹配上的所述障碍物丢失帧数大于设定值，将所述障碍物从障碍物列表中删除；未匹配上的所述障碍物与别的障碍物合并为了一个备选轮廓时，将所述障碍物从障碍物列表中删除；

S5，对所述障碍物进行排序；具体包括按照所述障碍物轮廓点的个数，以从多到少的顺序排序；

S6，输出有效障碍物，等待下一帧数据并重复S2～S5步骤；所述有效障碍物为障碍物跟踪帧数大于设定值。

2.根据权利要求1所述的一种利用十六线激光雷达的障碍物检测方法，其特征在于，所述S2步骤中去除地面上和半空中不影响车辆行驶的点具体包括，将所述点云的激光雷达坐标系转换至车身坐标系上，去掉所述车身坐标系Z坐标值小于ThresholdGround的点，去掉Z坐标值大于ThresholdSky的点。

3.根据权利要求1所述的一种利用十六线激光雷达的障碍物检测方法，其特征在于，所述S3步骤中，对所述障碍物轮廓进行跟踪具体包括：

S31，按照所述备选轮廓与障碍物重叠面积进行匹配和按照障碍物与备选轮廓间的距离进行匹配；具体包括不能通过所述备选轮廓与障碍物重叠面积进行匹配的所述备选轮廓和障碍物，按照所述障碍物与备选轮廓间的距离进行匹配；

S32，对所述障碍物轮廓进行更新；具体包括以所述备选轮廓的并集更新障碍物轮廓；

S33，结合所述当前车辆的速度和航向角，以更新后的所述障碍物轮廓中心点作为观测量，使用所述卡尔曼滤波模型对障碍物的中心点、速度信息进行更新。

4.根据权利要求3所述的一种利用十六线激光雷达的障碍物检测方法，其特征在于，所述备选轮廓与障碍物重叠面积进行匹配具体包括，将所有由所述障碍物分裂的备选轮廓的面积相加，当相加的面积大于所述障碍物面积的一半时，判断所述障碍物与这些备选轮廓匹配上。

5.根据权利要求3所述的一种利用十六线激光雷达的障碍物检测方法，其特征在于，按照障碍物与备选轮廓间的距离进行匹配具体包括，计算与所述备选轮廓最近的障碍物，所述备选轮廓的中心点与所述障碍物的中心点的横向差距小于3倍的备选轮廓宽度，且纵向差距小于3倍的备选轮廓长度时，判断所述障碍物与所述备选轮廓匹配上。