地面点云数据过滤方法、装置、探测系统及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种地面点云数据过滤方法、装置、探测系统及存储介质，所述方法包括：获取激光雷达扫描到的点云数据；根据所述激光雷达的安装高度对所述点云数据进行筛选，以确定地面待测点云数据，所述地面待测点云数据中包含多个地面待测点；根据相邻两个地面待测点之间的坡度确定地面点，以得到地面点云数据，进而过滤所述地面点云数据。本发明专利技术实施例实现了快速高效的分辨出地面点云数据中的地面点，并且通过坡度判断地面待测点云数据是否为地面点云数据中的地面点，进一步提高了地面点云数据确认的精确度，能够更加准确地识别并过滤地面点云数据。

【技术实现步骤摘要】
地面点云数据过滤方法、装置、探测系统及存储介质
本专利技术实施例涉及自动控制
，尤其涉及一种地面点云数据过滤方法、装置、探测系统及存储介质。
技术介绍
随着城市的发展和人们对生活品质的追求，自动驾驶技术的研发也越来越深入。自动驾驶技术的关键在于能够精确地识别周围的道路环境，从而使车辆能够不依靠人工操作而自动安全可靠地行驶。目前的自动驾驶车辆通过安装激光雷达，已经能够实时获取周围的点云数据，通过点云数据构建出高精度的道路数据，车辆便能做出正确的行驶决策，而高精度道路数据需要识别出道路的地面以及地面上的各种障碍物。为了更好的确定地面上的各种障碍物，通常需要将地面过滤掉，也就是要先确定地面的点云数据。目前常用的过滤地面点云数据的方法有两种，一种是通过安装在车辆上的激光雷达与地面的高度过滤地面点云数据，一种是通过实时拟合地面点云数据方程，通过计算所有点云数据到地面方程的距离判断点云数据是否为地面。使用第一种方法确定地面点云数据时精确度不高，特别是当车辆运行中有较大的颠簸时，会无法确定地面点云数据。使用第二种方法需要实时拟合地面点云数据方程，当道路上障碍物较多时，地面方程的拟合速度较慢甚至不能实时拟合，这时就无法确认地面点云数据，进而无法实现地面点云数据的过滤。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种地面点云数据过滤方法、装置、探测系统及存储介质，以实现快速地确认地面点云数据并进行过滤，提高地面点云数据过滤的精确度。第一方面，本专利技术实施例提供一种地面点云数据过滤方法，包括：获取激光雷达扫描到的点云数据；根据所述激光雷达的安装高度对所述点云数据进行筛选，以确定地面待测点云数据，所述地面待测点云数据中包含多个地面待测点；根据相邻两个地面待测点之间的坡度确定地面点，以得到地面点云数据，进而过滤所述地面点云数据。进一步的，根据所述激光雷达的安装高度对所述点云数据进行筛选，以确定地面待测点云数据包括：确定所述点云数据中的各点在预设三维坐标系下的第一坐标，所述预设三维坐标系是以所述激光雷达所在自主体上的一个点为原点建立的三维空间坐标系；根据各点的第一坐标确定各点相对于所述激光雷达的竖直高度与所述激光雷达的安装高度的偏差；若所述偏差在预设距离范围内，则确定所述点云数据中的点为地面待测点云数据中的地面待测点，进而确定地面待测点云数据。进一步的，根据相邻两个地面待测点之间的坡度确定地面点，以得到地面点云数据，进而过滤所述地面点云数据包括：根据所述多个地面待测点的第一坐标确定所述多个地面待测点在预设二维坐标系下的第二坐标，所述预设二维坐标系根据所述预设三维坐标系的一个平行于地面的平面而建立；根据所述多个地面待测点的第一坐标和第二坐标确定所述地面待测点云数据中相邻的两个地面待测点之间的坡度；若所述坡度在预设坡度范围内，则确定所述两个地面待测点为地面点云数据中的地面点，进而得到地面点云数据并过滤所述地面点云数据。进一步的，根据所述多个地面待测点的第一坐标和第二坐标确定所述地面待测点云数据中相邻的两个地面待测点之间的坡度包括：根据预设角度对所述地面待测点云数据进行分区，得到多个以所述预设二维坐标系的原点为中心的扇形分区，每个扇形分区内包括n个地面待测点，其中，激光雷达的线数≥n≥0，且n为整数；根据n个地面待测点的第二坐标对每个扇形分区内的n个地面待测点按照距离所述预设二维坐标系的原点的距离进行排序，得到每个扇形分区内的n个地面待测点的排列顺序；根据每个扇形分区中n个地面待测点的排列顺序，确定相邻的两个地面待测点之间的坡度。进一步的，根据每个扇形分区中n个地面待测点的排列顺序，确定相邻的两个地面待测点之间的坡度，包括：根据每个扇形分区中n个地面待测点的排列顺序，确定地面参考点；基于所述地面参考点，依次确定所述地面参考点之后的相邻的两个地面待测点之间的坡度。进一步的，所述预设角度小于所述激光雷达的水平角度分辨率。进一步的，确定所述点云数据中的各点在预设三维坐标系下的第一坐标包括：若所述激光雷达是水平安装，则将所述点云数据中的各点的坐标从激光雷达坐标系进行平移转换至基于预设三维坐标系的第一坐标；若所述激光雷达不是水平安装，则将所述点云数据中的各点的坐标从激光雷达坐标系进行旋转平移转换至基于预设三维坐标系的第一坐标。第二方面，本专利技术实施例提供一种地面点云数据过滤装置，包括：点云数据获取模块，用于获取激光雷达扫描到的点云数据；地面待测点云数据确定模块，用于根据所述激光雷达的安装高度对所述点云数据进行筛选，以确定地面待测点云数据，所述地面待测点云数据中包含多个地面待测点；地面点云数据过滤模块，用于根据相邻两个地面待测点之间的坡度确定地面点，以得到地面点云数据，进而过滤所述地面点云数据。第三方面，本专利技术实施例提供一种探测系统，包括激光雷达以及处理系统，所述激光雷达与所述处理系统进行通信连接，用于对目标环境进行扫描以得到点云数据；所述处理系统包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本专利技术任意实施例提供的地面点云数据过滤方法。第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现本专利技术任意实施例提供的地面点云数据过滤方法。本专利技术实施例实现了快速高效的分辨出地面点云数据中的地面点，并且通过坡度判断地面待测点云数据是否为地面点云数据中的地面点，进一步提高了地面点云数据确认的精确度，能够更加准确地识别并过滤地面点云数据。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的一种地面点云数据过滤方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例二提供的一种地面点云数据过滤方法的流程示意图；图3为本专利技术实施例二提供的一种确定相邻的两个地面待测点之间的坡度的方法的流程示意图；图4为本专利技术实施例三提供的一种地面点云数据过滤装置的结构示意图；图5是本专利技术实施例四提供的一种探测系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。此外，术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种方向、动作、步骤或元件等，但这些方向、动作、步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地面点云数据过滤方法，其特征在于，包括：/n获取激光雷达扫描到的点云数据；/n根据所述激光雷达的安装高度对所述点云数据进行筛选，以确定地面待测点云数据，所述地面待测点云数据中包含多个地面待测点；/n根据相邻两个地面待测点之间的坡度确定地面点，以得到地面点云数据，进而过滤所述地面点云数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种地面点云数据过滤方法，其特征在于，包括：
获取激光雷达扫描到的点云数据；
根据所述激光雷达的安装高度对所述点云数据进行筛选，以确定地面待测点云数据，所述地面待测点云数据中包含多个地面待测点；
根据相邻两个地面待测点之间的坡度确定地面点，以得到地面点云数据，进而过滤所述地面点云数据。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述激光雷达的安装高度对所述点云数据进行筛选，以确定地面待测点云数据包括：
确定所述点云数据中的各点在预设三维坐标系下的第一坐标，所述预设三维坐标系是以所述激光雷达所在自主体上的一个点为原点建立的三维空间坐标系；
根据各点的第一坐标确定各点相对于所述激光雷达的竖直高度与所述激光雷达的安装高度的偏差；
若所述偏差在预设距离范围内，则确定所述点云数据中的点为地面待测点云数据中的地面待测点，进而确定地面待测点云数据。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据相邻两个地面待测点之间的坡度确定地面点，以得到地面点云数据，进而过滤所述地面点云数据包括：
根据所述多个地面待测点的第一坐标确定所述多个地面待测点在预设二维坐标系下的第二坐标，所述预设二维坐标系根据所述预设三维坐标系的一个平行于地面的平面而建立；
根据所述多个地面待测点的第一坐标和第二坐标确定所述地面待测点云数据中相邻的两个地面待测点之间的坡度；
若所述坡度在预设坡度范围内，则确定所述两个地面待测点为地面点云数据中的地面点，进而得到地面点云数据并过滤所述地面点云数据。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述多个地面待测点的第一坐标和第二坐标确定所述地面待测点云数据中相邻的两个地面待测点之间的坡度包括：
根据预设角度对所述地面待测点云数据进行分区，得到多个以所述预设二维坐标系的原点为中心的扇形分区，每个扇形分区内包括n个地面待测点，其中，激光雷达的线数≥n≥0，且n为整数；
根据n个地面待测点的第二坐标对每个扇形分区内的n个地面待测点按照距离所述预设二维坐标系的原点的距离进行排序，得到每个扇形分...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小波，严征，
申请(专利权)人：深圳市镭神智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44