[发明专利]一种基于三维激光雷达的路沿检测方法

摘要

本发明属于智能汽车技术中交通道路环境感知领域，涉及一种基于三维激光雷达的路沿检测方法，利用安装在车辆上的三维激光雷达获取周围道路环境的点云数据，采用随机采样一致性算法分割出地面；根据路沿多种几何特征设置较宽阈值进行判断，利用同一扫描层各扫描点之间邻域关系，提取路沿候选点；根据路沿数据点在密度和道路方向上连续的特征，应用基于密度的聚类算法对路沿候选点进行聚类并去除密度较大和孤立的噪声点；最终对符合条件的路沿候选点用加权最小二乘法拟合，提高拟合准确性。本发明根据路沿的多个特征提取路沿候选点，并综合考虑路沿在密度和道路方向上连续的特征进行去噪，使得最终的检测误差小，精度高。

主权项

1.一种基于三维激光雷达的路沿检测方法，所述方法包括以下步骤：S1、通过三维激光雷达对道路环境进行扫描，获取原始点云数据，并以三维激光雷达为原点建立出检测车辆的三维坐标系；S2、对所述原始点云数据采用随机采样一致性算法进行地面分割，提取出路面的点云数据；S3、将所述路面的点云数据根据路沿数据点的多个特征，进行阈值判断，提取出路沿候选点；其特征在于，在同一扫描层，根据其相邻扫描点之间的坡度差特征、高度差特征以及到激光雷达距离比特征，将符合坡度差阈值、高度差阈值以及距离比阈值的扫描点作为路沿候选点；坡度差计算方式为：到激光雷达距离比的计算方式为：高度差的计算公式为：ΔZ＝|z_i‑z_i+1|；其中，S_i表示为第i个扫描点p_i的坡度差，p_i＝(x_i，y_i，z_i)；x_i，y_i，z_i分别代表各扫描点p_i对应的x轴数值、y轴数值和z轴数值；p_i的相邻扫描点分别为p_i‑1＝(x_i‑1，y_i‑1，z_i‑1)和p_i+1＝(x_i+1，y_i+1，z_i+1)；threshold₁为预设的坡度差阈值，所述threshold₂为预设的距离比阈值，所述threshold₃为预设的高度差阈值，即满足以下三个条件：条件一：S_i＞threshold₁；条件二：D_i＞threshold₂；条件三：ΔZ＞threshold₃；则将扫描点p_i作为路沿候选点；S4、根据所述路沿候选点的密度特征，对每一扫描层的路沿候选点采用基于密度的算法进行聚类去噪；S5、根据道路方向上具有连续性的特征，将聚类去噪后具有连续性的路沿候选点再进行聚类；S6、对再聚类后的路沿候选点进行加权最小二乘法拟合；获取道路路沿的检测结果。