[发明专利]一种基于二维激光雷达的环境直角点坐标角度的提取方法

说明书

本发明公开一种基于二维激光雷达的环境直角点坐标角度的提取方法，包括S100：在二维激光扫描到的自然环境点云帧中对激光点进行遍历；S200：选取随机点Pk邻域内的点集dots_near，计算以Pk为起点至dots_near中所有其他点与激光坐标系x轴的角度，并求出所有角度的均值作dots_near的角分割线；S300：根据角分割线分隔出dots_near左右两边的点集dots_left和dots_right，并对dots_left和dots_right提取出方差小于阈值的内点inner_left和inner_right；S400：根据内点inner_left和inner_right拟合出line_left和line_right，并求出两条直线的夹角；S500：以该直角点为顶点作两条与line_left和line_right重合的射线，以其中一条射线为基准确定其角度。本发明可以对建筑物直角点进行直角点坐标和角度的提取。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种基于二维激光雷达的环境直角点坐标角度的提取方法。

背景技术

随着自动驾驶技术以及低速移动机器人技术的发展，基于二维激光观测自然特征的即时定位和制图(slam)技术应用越来越普遍，slam制图有两种类型：一类是稀疏特征点；另一类是密集点云。在前者中，需要提取环境中稳定的特征点用于实时定位和地图更新，在后者中，需要提取环境中的特征点用于回环匹配时给定准确的初值。

发明内容

本发明关注于slam问题中回环匹配的精确度问题，提供了一种基于二维激光雷达的环境直角点坐标角度的提取方法，获取的直角点信息中，不仅有平面的xy坐标，还有角度theta，增强了回环匹配的准确调度。

本发明采用以下技术方案：

一种基于二维激光雷达的环境直角点坐标角度的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：S100：在二维激光扫描到的自然环境点云帧中对激光点进行遍历；S200：选取随机点Pk邻域内的点集dots_near，计算以Pk为起点至dots_near中所有其他点与激光坐标系x轴的角度，并求出所有角度的均值作dots_near的角分割线；S300：根据角分割线分隔出dots_near左右两边的点集dots_left和dots_right，并对dots_left和dots_right使用直线随机采样一致性算法提取出方差小于阈值的内点inner_left和inner_right；S400：根据内点inner_left和inner_right以直线拟合方式拟合出line_left和line_right，并求出两条直线的夹角，当夹角接近90度时，判定两条直线的交点为直角点；S500：以该直角点为顶点作两条与line_left和line_right重合的射线，以其中一条射线为基准确定其角度。

作为优选，所述S500中，根据右手定则，将两条射线设定为X₁Y₁轴，其中X₁轴与X轴的夹角作为直角点的角度。

作为优选，所述S200中，每5个激光点选取一次Pk点。

作为优选，所述点集dots_near的数量大于20且点集dots_left、点集dots_right的数量大于10，反之则重新选取随机点Pk。

作为优选，所述邻域的直径为0.5m。

作为优选，所述S400中，当夹角居于80度～100度之间时，判定两条直线的交点为直角点。

作为优选，所述S500中，还包括以直角点为中心，分别求两侧射线的全象限角度，并将一条射线与X轴的夹角作为直角点的角度。

作为优选，还包括S600：将该直角点保存到向量vector_corner中，若后续某个直角点Pm与vector_corner中任何一个点的距离和角度差在一个阈值内时，判定为同一点，则Pm不保存到vector_corner中。