[发明专利]一种雷达防区自动生成方法及电子设备

说明书

本发明公开了一种雷达防区自动生成方法及电子设备，包括以下步骤：根据点云数据生成2D平面图、拟合曲线生成轨道组的曲线公式、转换到3D空间、通过点云集合计算点云聚合线并进行筛选，得到正确的轨道组曲线、生成每组轨道的中心线、根据防区截取每组轨道的中心线的近端和远端位置、每组轨道的中心线的任意位置点左右延伸范围，完成雷达防区自动生成。本发明可以根据原始点云数据自动建立该场景下的防区，标定过程中不需要人工参与，标定后的结果精确度很高。

技术领域

本发明涉及轨道雷达防区的生成领域，具体涉及一种雷达防区自动生成方法及电子设备。

背景技术

根据铁路标准，沿着铁路定义了一个立体空间，称为轨行区，保证行驶在轨行区的列车不受干扰。对激光雷达扫描的轨道进行防区标定，仅对防区内侵入的异物进行检测上报，是系统正常工作的基础。一般的做法是通过点云观察软件，结合现场尺子丈量，并配合道具，人工设定防区，整个过程需要多人配合，人工手动调整，费力费时。调整的结果与操作人员的经验和状态，密切相关，很难保证标定准确性。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种雷达防区自动生成方法及电子设备解决了现有雷达防区标定需要人工参与、费时费力的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种雷达防区自动生成方法，其包括以下步骤：

S1、获取并对雷达点云数据进行预处理，得到轨道m米以内的点云并过滤噪点，得到转换后的点云数据；

S2、将转换后的点云数据投影到XY平面，生成2D平面图；

S3、对2D平面图进行均值滤波、边缘检测处理、转灰度图处理，并通过拟合曲线生成轨道组的曲线公式；

S4、将3D空间的Z值取任意固定值，使曲线公式转换到3D空间，得到3D空间中的轨道曲线；

S5、收集并对距离3D空间中的轨道曲线n米范围内的全部点云进行噪声过滤处理，得到点云集合；

S6、通过点云集合计算点云聚合线，并获取各条点云聚合线的间距和平滑度；

S7、根据点云聚合线的间距和平滑度删掉点云聚合线中不符合轨道特征的曲线，得到正确的轨道组曲线；

S8、获取每组轨道的中心线；

S9、根据防区截取每组轨道的中心线的近端和远端位置、每组轨道的中心线的任意位置点左右延伸范围，完成雷达防区自动生成。

进一步地，步骤S1中参数m的取值为30。

进一步地，步骤S5中收集距离3D空间中的轨道曲线n米范围内的全部点云的具体方法为：

当正确的轨道组曲线为直线时，根据公式：

d＝|x cosθ+y sinθ-r|

计算每个3维度点云(x,y,z)在空间维度上到正确的轨道组曲线的距离d，并获取距离正确的轨道组曲线10厘米范围内的点云；其中r为原点到直线的距离；θ为90°和直线与X轴反向夹角的差值；

当正确的轨道组曲线为曲线时，根据公式：

d＝|A+sqrt(r²-(y-B)²|

计算每个3维度点云(x,y,z)在空间维度上到正确的轨道组曲线的距离d，并获取距离正确的轨道组曲线10厘米范围内的点云；其中sqrt表示平方根计算；(A,B)为曲线的圆心坐标。

进一步地，步骤S6中获取点云聚合线的间距的具体方法为：

根据公式：