[发明专利]一种针对地面标识的点云标注系统及方法

说明书

本发明公开了一种针对地面标识的点云标注系统及方法，涉及自动驾驶数据标注技术领域，标注系统包括数据管理模块、多帧融合模块、多传感器融合模块、大规模点云渲染模块和标注模块；本发明公开的一种针对地面标识的点云标注方法，包括S100、用户数据上传，S200、多帧点云融合，S300、点云染色，S400、点云预处理以及渲染,S500、数据标注，S600、标注数据存储和更新，S700、标注数据导出。本发明解决了地面标识的局部点云信息缺失以及因受环境影响难以分辨的问题，提高了标注效率。

技术领域

本发明涉及自动驾驶数据标注技术领域，尤其涉及一种针对地面标识的点云标注系统及方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，用户对汽车智能化特别是自动驾驶功能的需求日益迫切。自动驾驶中最核心的功能模块是由感知层、决策层以及控制层组成。感知层中的信息主要来自于激光雷达，毫米波雷达，视觉传感器以及IMU（Inertial measurement unit，惯性测量单元，测量物体三轴姿态角（或角速率）以及加速度的装置）等设备对周围环境信息的获取。无人驾驶系统中的检测系统根据传感器采集的信息进行目标检测，场景分割以及车道线识别。其中车道线识别对自动驾驶以及一些辅助驾驶系统如车道偏离预警系统（LDW）及车道线保持辅助系统（LKA）尤为重要。此外，无论是自车感知能力的增强，还是高精地图的构建，都依赖于大量已标注的车道级道路数据。针对这一需求，多种标注系统被发开并用于数据标注。现公开的标注系统主要包括数据管理模块以及标注管理模块。针对地面标识的标注任务，目前的解决方案主要针对图像数据的标注，而缺乏对点云数据的标注。针对地面标识的点云标注，由于多种原因的影响使其成为困难且耗时的课题。采用现有标注系统对点云中的地面标识进行标注时，系统对单帧点云不加处理，此时场景中包含的3D点稀疏，且随着距离的增大越来越稀疏，并且在采集过程中，地面标识常常被其他车辆遮挡导致被遮挡区域地面标识信息缺失，这导致地面标识难以分辨。此外，地面标识对激光雷达的反射率相比较于其他路面差异不大，导致标注员难以在渲染后的点云场景中分辨出地面标识。尤其当地面标识受到日常损耗的影响，其分辨更加困难。现有标注工具多提供3D包围框编辑工具以及圈选工具（用于语意分割），并未提供如何在2D屏幕中标注以及编辑3D折线/曲线的方法，而地面标识的标注常需要采用折线/曲线拟合，因而也增加了标注难度。

综上所述，目前现有技术针对地面标识的点云标注系统存在以下问题：

1、单帧点云中的3D点稀疏，并且随着相对激光雷达距离的增大越来越稀疏。现有的标注系统没有对点云的稀疏性进行处理，使得地面标识不易分辨。

2、地面标识对激光雷达的反射率相比较于其他路面差异不大，导致标注员难以在点云场景中分辨出地面标识。尤其当地面标识受到日常损耗的影响，其分辨更加困难。

3、由于车辆遮挡等原因，地面标识信息缺失。利用现有点云标注系统无法分辨信息缺失区域的语意信息。

4、地面标识的标注常需要采用折线/曲线拟合，现有标注系统并未解决如何在屏幕（2D）中标注以及编辑3D折线/曲线。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种针对地面标识的点云标注系统。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是点云场景中地面标识的局部3D点信息缺失以及因受环境影响难以分辨的问题。

发明人分析了现有技术针对地面标识的点云标注系统的技术缺陷，研究了大规模点云的加载及渲染方法，使用开源大规模点云渲染器对点云进行预处理以及渲染。本发明的一个实施例中，提供了一种针对地面标识的点云标注系统，包括：

数据管理模块，对数据进行管理，包括用户数据上传、标注数据存储、标注数据更新以及标注数据导出；

多帧融合模块，拼接融合多帧点云，使原本稀疏的点云更加稠密；

多传感器融合模块，利用图像中的像素点颜色将点云中的3D点染色，使地面标识更加清晰明显；