[发明专利]基于激光雷达的车辆安全行驶区域的检测方法及装置

摘要

本发明提供了一种基于激光雷达的车辆安全行驶区域的检测方法及装置，其中，所述检测方法包括采集固定在车辆上的激光雷达输出的采样点的坐标数据；根据所述坐标数据生成空间直角坐标形式的路面轮廓数据；对所述路面轮廓数据进行处理，得到多个空间盒的重心坐标数据；根据所述重心坐标数据计算所述空间盒之间的梯度值，并根据所述梯度值标记所述多个空间盒；将标记后的空间盒进行投影处理，并对投影处理结果进行中线生长，生成车辆安全行驶区域。本发明基于激光雷达的车辆安全行驶区域的检测方法及装置与现有技术相比，能够检测出车辆安全行驶区域，提高了路面检测的准确率。

主权项

一种基于激光雷达的车辆安全行驶区域的检测方法，其特征在于，所述方法包括：数据采集步骤：采集固定在车辆上的激光雷达输出的采样点的坐标数据，所述坐标数据为极坐标形式；路面轮廓数据生成步骤：将所述采样点的坐标数据由极坐标形式转化成空间直角坐标形式，利用下式实现：xi=risin(ηi),yi=ricos(ηi)cos(θi)+1fΣ1jvj,zi=ricos(ηi)sin(θi),]]>其中，i为激光雷达的采样点的序号，j为激光雷达的扫描线的序号，ri为激光雷达的采样点的极坐标数据，空间直角坐标系的圆心位于在一个数据采集路段单元内、车辆行驶起始处的激光雷达的激光发射点，X轴为与路面平行的方向，Y轴为车辆行驶方向，Z轴为垂直于路面的方向，激光发射点向XY平面作垂线得到第一交点，由所述第一交点向采样点所在的扫描线作垂线得到的第二交点，ηi为激光光束与激光发射点和所述第二交点的连线之间的夹角，θi为第i个采样点的激光光束的俯仰角，vj为第i个采样点所在的第j条扫描线对应的车辆速度，f为激光雷达的扫描频率，xi为采样点的X轴坐标，yi为采样点的Y轴坐标，zi为采样点的Z轴坐标；重心坐标数据生成步骤：以空间直角坐标系的圆心为起点，生成设定边长的多个空间盒，所述多个空间盒在空间直角坐标系的三个轴向上紧密相连；依据路面轮廓数据将所有采样点都放入对应的空间盒，并去除不包含任何采样点的空间盒；标识每个空间盒的序号，并计算每个空间盒的重心坐标，利用下式实现：xm,n,q=1pΣ1pxp,ym,n,q=1pΣ1pyp,zm,n,q=1PΣ1pzp,]]>其中，m为空间盒在X轴方向的序号，n为空间盒在Y轴的序号，q为空间盒在Z轴方向的序号，xm,n,q为所述空间盒的重心的X轴坐标，ym,n,q为所述空间盒的重心的Y轴坐标，zm,n,q为所述空间盒的重心的Z轴坐标，p为所述空间盒内包含的采样点的个数，xp为所述空间盒内包含的采样点的X轴坐标，yp为所述空间盒内包含的采样点的Y轴坐标，zp为所述空间盒内包含的采样点的Z轴坐标；空间盒标记步骤：根据所述重心坐标数据计算所述空间盒之间的梯度值，并根据所述梯度值标记所述多个空间盒；车辆安全行驶区域生成步骤：将标记后的空间盒进行投影处理，并对投影处理结果进行中线生长，生成车辆安全行驶区域。