[发明专利]一种隧道类目标特征实时提取及测量方法和装置

说明书

本发明提供了一种隧道类目标特征实时提取及测量方法和装置，解决现有隧道类目标特征不容易进行提取及测量的技术问题。包括：排除干扰点云，获得有效点云；拟合地面点云并计算拟合平面的法向量求解俯仰角；剔除地面点云后对剩余的有效点云补偿俯仰角；提取有效点云中的特征点云，将特征点云投影在投影平面上生成截面点云；识别截面点云中的分界点云，以分界点云为分界点将截面点云区分；根据区分后的截面点云构建隧道类目标截面的数学描述模型；根据数学描述模型计算隧道类目标的高度和宽度。本发明可以在车辆运行过程中实时提取隧道类目标特征，同时实现对隧道类目标特征的数学描述及高度与宽度的测量，满足超前预判需求，辅助车辆驾驶。

技术领域

本发明涉及智能驾驶技术领域，具体涉及一种隧道类目标特征实时提取及测量方法和装置。

背景技术

随着科技的不断发展，以及汽车制造以及信息技术的发展，人们出行的代步工具由马车向自行车、燃油汽车、电动汽车逐渐转变，如今智能驾驶被提上新的日程。

在汽车行驶的路况中，涵洞、隧道、桥梁等隧道类目标限高道路基础设施是影响车辆通行的重要因素，也是智能驾驶领域研究的热点。实现对隧道类目标限高设施特征的检测与提取，可有效提高车辆行驶的安全性与可靠性。但隧道类目标特征不容易进行提取及测量，现有技术中也缺乏对隧道类目标特征提取及测量的技术。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供一种隧道类目标特征实时提取及测量方法，解决现有隧道类目标特征不容易进行提取及测量的技术问题。

第一方面，本发明提供一种隧道类目标特征实时提取及测量方法，该包括：

排除多线激光雷达采集的三维点云中的干扰点云，获得有效点云；

选择有效点云中高程最小的点云组成地面点云，将地面点云进行平面拟合并计算拟合平面的法向量求解俯仰角；

剔除地面点云后对剩余的有效点云补偿俯仰角；

提取经过俯仰角补偿后有效点云中发射角度朝上的点云组成隧道类目标的特征点云，将特征点云投影在与车轴平行且与前进方向垂直的投影平面上生成截面点云；

识别截面点云中的分界点云，以分界点云为分界点将截面点云区分为顶边界点云、左边界点云和右边界点云；

根据区分后的截面点云构建隧道类目标截面的数学描述模型；

根据数学描述模型计算隧道类目标的高度和宽度。

一实施例中，所述排除多线激光雷达采集的三维点云中的干扰点云，获得有效点云包括：

将不在车辆前方区域内确定为多余点云；

将数据值不是NAF的点云确定为无效点云；

将周围没有相邻点云的点云确定为孤立点云；

排除所述多余点云、无效点云和孤立点云获得有效点云。

一实施例中，所述选择有效点云中高程最小的点云组成地面点云，将地面点云进行平面拟合并计算拟合平面的法向量求解俯仰角包括：

将有效点云数据空间栅格化，每个栅格为底面相同、高度依据点云空间分布而变化的长方体；

每个栅格内的点云按照高程排序，将每个栅格中高程最低点云与相邻栅格最低点云比较，获取高程最低的点云，将与高程最低的点云距离小于阈值范围内的点云当做地面点云；

将地面点云进行平面拟合，求取拟合平面的法向量，根据拟合平面的法向量求解俯仰角。

一实施例中，所述提取经过俯仰角补偿后有效点云中发射角度朝上的点云组成隧道类目标的特征点云，将特征点云投影在与车轴平行且与前进方向垂直的投影平面上生成截面点云包括：