[发明专利]一种基于轮廓分割的车库点云地图构建方法有效
| 申请号： | 202110693155.8 | 申请日： | 2021-06-22 |
| 公开（公告）号： | CN113593021B | 公开（公告）日： | 2023-06-09 |
| 发明（设计）人： | 张朝昆;郭钰;周勃麟;单涛涛 | 申请（专利权）人： | 天津大学 |
| 主分类号： | G06T17/05 | 分类号： | G06T17/05;G06T7/12;G06T7/73;G06T7/66;G06T7/33;G06T7/246;G06T5/50;G06T5/00 |
| 代理公司： | 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 | 代理人： | 李素兰 |
| 地址： | 300072*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 轮廓 分割 车库 地图 构建 方法 | ||
1.一种基于轮廓分割的车库点云地图构建系统，其特征在于，该系统包括依序连接的竖直平面提取模块、边缘墙面提取模块和墙面点云配准模块，其中：
以激光雷达扫描到的连续点云帧为输入，所述竖直平面分割模块将连续点云帧中的竖直平面分割出来，假定当前时刻为t，对符合点云模型的点云从存在大量噪声的数据中提取特定的成分作为预配准两帧点云Pt-1和Pt，过滤噪声后得到的点云为和此处的点云模型为垂直于当前被提取点云的坐标系的xOy坐标平面的平面点云，所述边缘墙面提取模块将边缘墙面提取出来，即利用alpha-shape算法从所述竖直平面分割模块中获得的竖直平面点云集和中点集的边缘轮廓进行提取，提取完成后为和中的边缘墙面集和所述墙面点云配准模块先将所述边缘墙面提取模块提取出来的边缘墙面集和合并为两个墙面点云Wt-1和Wt，将两帧点云配准到一起，即使用ICP算法对Wt-1和Wt进行点云配准，即输入点云Wt-1、Wt；计算每个点的特征描述子；找出两个点云Wt-1和Wt中的对应点；进行对应点去除，实现位姿变化估计，计算出变换矩阵T，最终的配准结果即为Pt-1和Pt的配准结果，从而处理所有点云帧、最终得到完整点云地图。
2.一种基于轮廓分割的车库点云地图构建方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1：假定当前时刻为t，对符合点云模型的点云从存在大量噪声的数据中提取特定的成分作为预配准两帧点云Pt-1和Pt，过滤噪声后得到的点云为和此处的点云模型为垂直于当前被提取点云的坐标系的xOy坐标平面的平面点云；
对过滤后的两帧点云和利用RanSaC算法对点云和进行竖直平面提取，得到两个竖直平面点云集和
构建竖直平面点云集和的索引It-1、It，以提取时间先后顺序为区分构建索引It，中第n个被提取出来的竖直平面在索引It中的指示内容为Pt,n；
步骤2：进行边缘墙面提取，即利用alpha-shape算法从步骤1中获得的竖直平面点云集和中点集的边缘轮廓进行提取，提取完成后为和中的边缘墙面集和
步骤3：进行墙面点云配准，即：
步骤3.1、先将步骤2中提取出来的边缘墙面集和合并为两个墙面点云Wt-1和Wt；
步骤3.2：使用ICP算法对Wt-1和Wt进行点云配准，即输入点云Wt-1、Wt；计算每个点的特征描述子；找出两个点云Wt-1、Wt中的对应点；进行对应点去除，实现位姿变化估计，计算出变换矩阵T，最终的配准结果即为Pt-1和Pt的配准结果，从而处理所有点云帧、最终得到完整点云地图。
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