[发明专利]障碍物检测方法、装置有效

专利信息
申请号: 202010332385.7 申请日: 2020-04-24
公开(公告)号: CN111624622B 公开(公告)日: 2023-05-02
发明(设计)人: 苏杰汶;赖思博;熊金冰 申请(专利权)人: 库卡机器人(广东)有限公司
主分类号: G01S17/93 分类号: G01S17/93;G06V10/762
代理公司: 深圳市联鼎知识产权代理有限公司 44232 代理人: 胡琳
地址: 528000 广东省佛山*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 障碍物 检测 方法 装置
【权利要求书】:

1.一种障碍物检测方法,其特征在于,所述方法包括:

获取二维激光雷达探测到的激光点云数据以及三维视觉传感器采集到的深度图数据,所述二维激光雷达和所述三维视觉传感器均安装在移动载体上;所述激光点云数据中的各个激光点共面;

根据所述激光点云数据中各个激光点的极坐标所包含的角度值的大小进行激光点排序,得到排序后的激光点云数据;

根据排序后的所述激光点云数据中的各个激光点距离所述二维激光雷达的半径值和激光角度分辨率,计算所述各个激光点对应的距离阈值;

将与相邻激光点之间的距离大于对应的所述距离阈值的激光点确定为目标激光点;

将所述目标激光点在所述排序后的激光点云数据中对应的排序序号作为索引值,创建索引列表;

对于所述索引列表中相邻的两个索引值,从所述排序后的激光点云数据中查找所述相邻的两个索引值之间的所有激光点;

根据查找得到的激光点,确定多个障碍点,将所述多个障碍点投射到栅格地图中,得到第一障碍物栅格地图;

对所述深度图数据进行非地平面点提取处理,得到多个障碍点,将所述多个障碍点投射到所述栅格地图中,得到第二障碍物栅格地图;

根据所述第一障碍物栅格地图和所述第二障碍物栅格地图进行障碍物检测,得到障碍物检测结果。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据查找到的激光点,确定多个障碍点,包括:

若查找到的相邻的两个索引值之间的所有激光点的数目大于预设阈值,则将查找到的激光点作为多个障碍点。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

对所述查找到的激光点进行坐标系转换处理,得到基于移动载体坐标系的激光点;

从所述基于移动载体坐标系的激光点中移除超出所述移动载体的障碍物检测范围的激光点,将移除后的激光点作为多个障碍点。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述深度图数据进行非地平面点提取处理,得到多个障碍点,包括:

根据所述深度图数据获得基于移动载体坐标系的三维点云数据;

从所述三维点云数据中获取竖直方向坐标值小于第一预设阈值的像素点作为第一点云数据,并获取竖直方向坐标值大于等于所述第一预设阈值的像素点作为第二点云数据;

提取所述第一点云数据中的非地平面点,得到第三点云数据;

根据所述第二点云数据和所述第三点云数据得到多个障碍点。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述深度图数据获得基于移动载体坐标系的三维点云数据,包括:

根据所述深度图数据,获取基于相机坐标系的三维点云数据;

对所述基于相机坐标系的三维点云数据进行坐标系转换处理以及超出所述移动载体的障碍物检测范围的像素点的移除处理,获得基于移动载体坐标系的三维点云数据。

6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述提取所述第一点云数据中的非地平面点,得到第三点云数据,包括:

根据所述第一点云数据中各个像素点的竖直方向坐标值的大小进行像素点排序,得到排序后的第一点云数据;

计算排序前预设数量个像素点的竖直方向坐标值的平均值,并从所述排序后的第一点云数据中提取竖直方向坐标值小于所述平均值和第二预设阈值之和的像素点,得到地平面点列表;

根据所述地平面点列表拟合出地平面,计算所述第一点云数据中的各个像素点到所述地平面的距离,将所述距离大于预设距离的像素点作为非地平面点,得到第三点云数据。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一障碍物栅格地图和所述第二障碍物栅格地图进行障碍物检测,得到障碍物检测结果,包括:

将所述第一障碍物栅格地图和所述第二障碍物栅格地图中的一个障碍物栅格地图的障碍物区域与另一个障碍物栅格地图的障碍物区域、无障碍物区域和未知区域进行融合,得到融合后的障碍物区域;

在所述融合后的障碍物区域进行障碍物检测,得到障碍物检测结果。

8.一种障碍物检测装置,其特征在于,所述装置包括:

获取单元,用于获取二维激光雷达探测到的激光点云数据以及三维视觉传感器采集到的深度图数据,所述二维激光雷达和所述三维视觉传感器均安装在移动载体上;所述激光点云数据中的各个激光点共面;

聚类单元,用于根据所述激光点云数据中各个激光点的极坐标所包含的角度值的大小进行激光点排序,得到排序后的激光点云数据;根据排序后的所述激光点云数据中的各个激光点距离所述二维激光雷达的半径值和激光角度分辨率,计算所述各个激光点对应的距离阈值;将与相邻激光点之间的距离大于对应的所述距离阈值的激光点确定为目标激光点;将所述目标激光点在所述排序后的激光点云数据中对应的排序序号作为索引值,创建索引列表;对于所述索引列表中相邻的两个索引值,从所述排序后的激光点云数据中查找所述相邻的两个索引值之间的所有激光点;根据查找得到的激光点,确定多个障碍点,将所述多个障碍点投射到栅格地图中,得到第一障碍物栅格地图;

提取单元,用于对所述深度图数据进行非地平面点提取处理,得到多个障碍点,将所述多个障碍点投射到所述栅格地图中,得到第二障碍物栅格地图;

检测单元,用于根据所述第一障碍物栅格地图和所述第二障碍物栅格地图进行障碍物检测,得到障碍物检测结果。

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