[发明专利]利用细化空间分隔法从点云提取室内导航元素的方法

摘要

本发明公开了一种利用细化空间分隔法从点云提取室内导航元素的方法，该方法通过将一面墙细化为两个墙面，利用区域增长算法获取墙面角点，从而获得室内的精细化表达，同时利用对应墙面上的对应区域点云密度比对方法，规避门窗提取中遮挡墙面的障碍物对提取结果产生的影响。其流程如下：首先，对单一楼层内的点云进行基于主成分分析法的法线滤波，剔除杂点。其次通过投影降维和区域增长算法获得提取所需的墙面。最后通过对对应墙面同时进行格网化，筛选对应格网均符合阈值的格网作为室内导航网络中门窗的位置。该方法在现有技术的基础上，极大地降低了障碍物对门窗提取的影响，增加了提取的正确性。

主权项

1.一种利用细化空间分隔法从点云提取室内导航元素的方法，其特征在于：采用三维激光扫描仪；三维激光扫描仪的主要构造是由一台高速精确的激光测距仪，配上一组能引导激光并以均匀角速度扫描的反射棱镜；激光测距仪主动发射激光，同时接受由自然物表面反射的信号从而进行测距；因此在门等开放区域存在的地方，反射的信号较弱甚至没有，在一个房间的墙面上，这种现象反映为扫描出的点云在开放区域存在孔洞或者点云较之其他区域稀疏；由于扫描仪的工作原理，其只能对墙表面进行扫描，墙体中间由于遮挡无法生成对应的点云，因此会在两个墙面形成的点云密度峰值之间产生一个代表墙体的间隙；因此将由墙体进行的房间的分割，更改为由墙面进行的点云分割，获取到的每一个不相邻空间能够更加真实地表达房间的空间位置和大小；将承担空间分隔作用的墙，细化为能被三维激光扫描仪扫描并记录坐标的一组平行墙面和无法被扫描到的内部墙体，对组成同一个房间的墙面的角点进行检测，得到房间的精细化表达；在将墙体拆分为两个临近平行的墙面过程中，在门窗存在处，代表一面墙体的两个墙面对应位置均会形成点云密度较低的区域；因此选择对单一墙体的两个墙面进行投影格网化，比对两个墙面的对应位置，如两个对应格网点云密度均低于阈值,则该格网所在区域可被认为是门窗的备选区域。