[发明专利]一种无人驾驶系统激光雷达点云去噪方法

说明书

本发明涉及点云数据处理技术领域，提出了一种无人驾驶系统激光雷达点云去噪方法，在车辆上设置激光雷达，激光雷达发出的光经过起偏器后形成为线性偏振光；在激光雷达的接收装置中添加检偏器，检偏器的偏振角与起偏器的偏振角相等；经过回波后激光雷达的接收装置接收到的光为经过障碍物镜面反射的线性偏振光，经过障碍物漫反射的线性偏振光则不能被激光雷达的接收装置接收到。解决了现有技术中车辆行经一些物体时，物体漫反射导致的散斑噪声的问题，使激光雷达能够过滤掉散斑噪声，提高识别准确性。

技术领域

本发明涉及点云数据处理技术领域，具体的，涉及一种无人驾驶系统激光雷达点云去噪方法。

背景技术

激光雷达通过向目标照射一束光，通常是一束脉冲激光，然后通过计算光脉冲返回所需时间来测量目标的距离等参数。自动驾驶技术使用的激光雷达通常以旋转扫视的方式，将一束(单线)或多束(如16线、32线)激光发出，从而得到四周各个方向上，障碍物距自己的距离。安装了激光雷达的自动驾驶车辆行经一些物体时，由于光的漫反射，出现散斑现象会导致激光雷达接收回波时产生噪点，影响激光雷达识别的准确性。

发明内容

本发明提出一种无人驾驶系统激光雷达点云去噪方法，解决了现有技术中车辆行经一些物体时，物体漫反射导致的散斑噪声的问题，使激光雷达能够过滤掉散斑噪声，提高识别准确性。

本发明的技术方案如下：一种无人驾驶系统激光雷达点云去噪方法，关键在于，所述方法包括以下步骤：

a、在车辆上设置激光雷达，激光雷达发出的光经过起偏器后形成为线性偏振光；

b、在激光雷达的接收装置中添加检偏器，检偏器的偏振角与起偏器的偏振角相等；

c、经过回波后激光雷达的接收装置接收到的光为经过障碍物镜面反射的线性偏振光，经过障碍物漫反射的线性偏振光则不能被激光雷达的接收装置接收到。

步骤a中，激光雷达安装在车辆的车顶上，线性偏振光的偏振角为0-360°。

本发明的工作原理及有益效果为：激光雷达发射固定偏振角的线性偏振光，该偏振光垂直照射在物体上后会产生镜面反射以及漫反射，当经过镜面反射后该偏振光的偏振角不变，可以通过激光雷达的接收装置中与起偏器偏振角相同的检偏器，从而激光雷达的接收装置接收到物体的这部分回波。当经过漫反射后，偏振光的偏振角会发生变化，进而形成非偏振光，这些非偏振光不能通过激光雷达的接收装置中的检偏器，激光雷达的接收装置接收不到物体的这部分回波。解决了因物体经过漫反射产生的散斑噪点，可以提高激光雷达抗噪能力，提升激光雷达识别准确性。

具体实施方式

具体实施例，一种无人驾驶系统激光雷达点云去噪方法，包括以下步骤：

a、在车辆上设置激光雷达，激光雷达发出的光经过起偏器后形成为线性偏振光，激光雷达安装在车辆的车顶上，线性偏振光的偏振角为0-360°；

b、在激光雷达的接收装置中添加检偏器，检偏器的偏振角与起偏器的偏振角相等；

c、经过回波后激光雷达的接收装置接收到的光为经过障碍物镜面反射的线性偏振光，经过障碍物漫反射的线性偏振光则不能被激光雷达的接收装置接收到。

激光雷达发出的光经过起偏器后形成的偏振角为α的线性偏振光照射到物体上后，由Fresnel Equations：

可得，反射光的s分量只与入射光的s分量有关，反射光的p分量只与入射光的p分量有关，所以当入射角度与反射角度相同时，偏振角α不变；

当激光雷达发射的线性偏振光垂直照射在物体上后会产生镜面反射以及漫反射，当经过镜面反射后该偏振光的偏振角不变，可以通过激光雷达的接收装置中与起偏器偏振角相同的检偏器，从而激光雷达的接收装置接收到物体的这部分回波。当经过漫反射后，偏振光的偏振角会发生变化，进而形成非偏振光，这些非偏振光不能通过激光雷达的接收装置中的检偏器，激光雷达的接收装置接收不到物体的这部分回波。这样就可以过滤掉物体漫反射产生的散斑噪点，可以提高激光雷达抗噪能力，提升激光雷达识别准确性。