[发明专利]一种剔除激光点云地图中动态障碍伪迹的方法

权利要求书

1.一种剔除激光点云地图中动态障碍伪迹的方法，用于从静态背景点云中剔除动态障碍点，保留静态点云生成多帧点云密集地图，其特征在于，包括以下步骤：

S1:激光雷达采集车辆周围环境的点云数据、IMU采集车辆的姿态数据、GPS采集车辆的位置数据，将所有采集的雷达点云数据、姿态数据和位置数据进行数据融合，消除雷达的点云畸变，并将所有消除畸变的雷达点云数据转换到UTM坐标系下，得到完成粗配准n帧雷达数据，其中：n2N-1，取k＝N；所述n帧点云，指雷达采集得到所有点云数据，所述N表示对比法中形成密集点云的帧数，所述k表示雷达点云的序列数；

S2:将完成粗配准的第k帧点云数据之前的N-1帧完成粗配准雷达点云数据以第k帧完成粗配准的雷达点云数据为参考点云进行精配准拼接，生成第k帧的密集点云数据Pk；

S3:将密集点云数据Pk和第k帧完成粗配准的雷达点云数据分别进行地面分割，剔除地面点，得到密集点云数据Pk的非地面点点云数据的No和第k帧完成粗配准的雷达点云数据的非地面点点云数据Ni；

S4:将非地面点点云数据No和的非地面点点云数据Ni进行栅格化，根据对比方法对比No和Ni相同栅格中点云数目，当同一栅格No的点云数目介于Ni的点云数目的1-ξ至1+ξ倍时，Ni的此栅格被判断为具有动态属性，滤除Ni中具有动态属性的栅格包含的点云数据，保留其它栅格的点云数据构成第k帧剔除地面点和动态障碍点的点云数据Pk,S；

S5：k＝k+1，当Nk2N-1时，返回S2，当2N-2kn时，将第k帧之前的N-1帧剔除地面点和动态障碍点后的点云数据P_i,S(i＝k-N+1，k-N+2…k-1)以第k帧完成粗配准的雷达点云数据为参考点云进行精配准拼接，生成第k帧的密集点云数据P_k，返回S3，当k＝n时，对得到的所有剔除地面点和动态障碍点的点云数据P_j,S(j＝N，N+1…n-1)，以完成粗配准的第n帧点云数据为参考点云进行精配准拼接，生成密集点云数据Qn，此时利用密集点云数据Qn生成的点云地图即为剔除动态障碍伪迹多帧点云密集地图。

2.根据权利要求1所述的一种剔除激光点云地图中动态障碍伪迹的方法，其特征在于：所述数据融合的过程如下：将激光雷达、IMU和GPS的时间标签对准，具体为

S1-1:利用GPS的秒脉冲信号对IMU和激光雷达进行帧间数据同步授时；

S1-2:利用匀加速模型和插值法对帧内数据进行同步。

3.根据权利要求1所述的一种剔除激光点云地图中动态障碍伪迹的方法，其特征还在于：所述精配准算法采用迭代最近邻算法。

4.根据权利要求1所述的一种剔除激光点云地图中动态障碍伪迹的方法，其特征还在于：所述地面分割算法采用随机采样一致算法。

5.根据权利要求1所述的一种剔除激光点云地图中动态障碍伪迹的方法，其特征还在于：所述栅格化的过程如下：

将三维雷达点云根据水平轴xy轴坐标映射到二维坐标系，具体为：

其中，[·]表示取整函数，x₀、y₀表示栅格的大小，表示栅格化后的坐标，x_ve，y_ve表示车辆质心在UTM坐标系下x,y轴的坐标值。

6.根据权利要求1所述的一种剔除激光点云地图中动态障碍伪迹的方法，其特征还在于：所述对比方法为：

其中，表示栅格属性，D＝1，表示此栅格具有动态属性，D＝0，表示此栅格不具有动态属性，和分别表示点云No和Ni在栅格内的点云数量，ξ表示阈值，其取值范围为：0ξ1，N₀表示栅格内点数阈值。

7.根据权利要求1所述的一种剔除激光点云地图中动态障碍伪迹的方法，其特征还在于：所述滤除第N帧点云数据中动态栅格包含的点云得到其它栅格点云的方法为：

其中，PoN表示静态点云，表示栅格中的点云，表示点云的相加。