运载工具、用于运载工具的方法和存储介质技术

本发明专利技术涉及一种运载工具、用于运载工具的方法和存储介质。公开了使用LiDAR识别背景特征的技术等。该技术包括将点云信息建模为球面并且识别与所接收到的LiDAR点云信息的各个点簇相对应的面。生成图数据结构，该图数据结构包括与所识别的面中的各个面相对应的顶点，并且基于各个底层点的邻接性和对应面的特性来连接该图数据结构的顶点。分析与子图的顶点相对应的面的特性，并且基于该分析，识别与物理环境的背景特征相对应的子图。环境的背景特征相对应的子图。环境的背景特征相对应的子图。

【技术实现步骤摘要】
运载工具、用于运载工具的方法和存储介质


[0001]本说明书涉及使用LiDAR识别背景特征。

技术介绍

[0002]运载工具(诸如自主运载工具等)可以使用LiDAR来识别周围环境的特征。LiDAR使用一个或多个发射器来照明附近的对象。

技术实现思路

[0003]根据本专利技术的一方面，一种运载工具，包括：至少一个光检测和测距装置即至少一个LiDAR装置，其被配置为检测从接近所述运载工具的对象所反射的电磁辐射，并且基于所检测到的光来生成LiDAR点云信息；至少一个计算机可读介质，其存储计算机可执行指令；至少一个处理器，其通信地耦接到所述至少一个LiDAR装置，并且被配置为执行所述计算机可执行指令，所述执行进行操作，所述操作包括：从所述至少一个LiDAR装置接收LiDAR点云信息；将所述点云信息建模为球面；基于所述球面，识别与所接收到的LiDAR点云信息的各个点簇相对应的面；生成图数据结构，所述图数据结构包括与所识别的面中的各个面相对应的顶点；基于各个底层点的邻接性和对应面的特性来连接所述图数据结构的顶点；基于所述图数据结构，识别子图，其中，各个子图包括所连接的顶点；针对各个子图，分析与该子图的顶点相对应的面的特性；以及基于所述分析，识别与物理环境的背景特征相对应的子图；以及控制电路，其通信地耦接到所述至少一个处理器，其中，所述控制电路被配置为基于所识别的背景特征来操作所述运载工具。
[0004]根据本专利技术的另一方面，一种运载工具，包括：至少一个光检测和测距装置即至少一个LiDAR装置，其被配置为检测从接近所述运载工具的对象所反射的电磁辐射，并且基于所检测到的光来生成LiDAR点云信息；至少一个计算机可读介质，其存储计算机可执行指令；至少一个处理器，其通信地耦接到所述至少一个LiDAR装置，并且被配置为执行所述计算机可执行指令，所述执行进行操作，所述操作包括：从所述至少一个LiDAR装置接收LiDAR点云信息；将所述点云信息建模为球面；基于所述球面，识别与所接收到的LiDAR点云信息的各个点簇相对应的面；生成图数据结构，所述图数据结构包括与所识别的面中的各个面相对应的顶点；基于各个底层点的邻接性和对应面的特性来连接所述图数据结构的顶点；基于所述图数据结构，识别子图，其中，各个子图包括所连接的顶点；针对各个子图，分析与该子图的顶点相对应的面的特性；以及基于所述分析，识别与物理环境的背景特征相对应的子图；以及控制电路，其通信地耦接到所述至少一个处理器，其中，所述控制电路被配置为基于所识别的背景特征来操作所述运载工具。
[0005]根据本专利技术的又一方面，一种非暂时性计算机可读存储介质，包括用于由第一装置的至少一个处理器执行的至少一个程序，所述至少一个程序包括指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行时进行包括以下操作的方法：从至少一个LiDAR装置接收LiDAR点云信息；使用至少一个处理器将所述点云信息建模为球面；使用所述至少一个处理器识别与
所接收到的LiDAR点云信息的各个点簇相对应的面；使用所述至少一个处理器生成图数据结构，所述图数据结构包括与所识别的面中的各个面相对应的顶点；使用所述至少一个处理器基于各个底层点的邻接性和对应面的特性来连接所述图数据结构的顶点；使用所述至少一个处理器识别所述图数据结构的子图，其中，各个子图包括所连接的顶点；使用所述至少一个处理器分析与所述子图的顶点相对应的面的特性；使用所述至少一个处理器基于所述分析来识别与物理环境的背景特征相对应的子图；以及使用控制电路基于所识别的背景特征来操作运载工具。
附图说明
[0006]图1示出具有自主能力的自主运载工具的示例。
[0007]图2例示示例“云”计算环境。
[0008]图3例示计算机系统。
[0009]图4示出自主运载工具的示例架构。
[0010]图5示出感知模块可以使用的输入和输出的示例。
[0011]图6示出LiDAR系统的示例。
[0012]图7示出操作中的LiDAR系统。
[0013]图8示出LiDAR系统的操作的附加细节。
[0014]图9示出规划模块的输入和输出之间的关系的框图。
[0015]图10示出路径规划中所使用的有向图。
[0016]图11示出控制模块的输入和输出的框图。
[0017]图12示出控制器的输入、输出和组件的框图。
[0018]图13示出来自原始点云的部分网格。
[0019]图14示出表示地表面以及其它对象的面。
[0020]图15仅示出所识别的地表面。
[0021]图16仅示出非地面。
[0022]图17示出面F1
‑
F5与图数据结构的对应关系。
[0023]图18是用于使用LiDAR识别背景特征的处理的处理流程图。
具体实施方式
[0024]在以下描述中，为了解释的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对本专利技术的透彻理解。然而，本专利技术可以在没有这些具体细节的情况下实施将是明显的。在其它实例中，众所周知的构造和装置是以框图形式示出的，以避免不必要地使本专利技术模糊。
[0025]在附图中，为了便于描述，示出了示意要素(诸如表示装置、模块、指令块和数据要素的那些要素)的具体排列或次序。然而，本领域技术人员应当理解，附图中示意要素的具体次序或排列并不意在意味着要求特定的处理次序或序列、或处理过程的分离。此外，在附图中包含示意要素并不意在意味着在所有实施例中都需要这种要素，也不意在意味着由这种要素表示的特征不能包括在一些实施例中或不能在一些实施例中与其它要素结合。
[0026]此外，在附图中，连接要素、诸如实线或虚线或箭头用于例示两个或更多个其它示意要素之间的连接、关系或关联，没有任何此类连接要素并不意在意味着不能存在连接、关
系或关联。换句话说，一些要素之间的连接、关系或关联未在附图中示出，以便不使本公开内容模糊。此外，为了便于例示，使用单个连接要素来表示要素之间的多个连接、关系或关联。例如，如果连接要素表示信号、数据或指令的通信，本领域技术人员应理解，这种要素表示影响通信可能需要的一个或多个信号路径(例如，总线)。
[0027]现在将详细参考实施例，其示例在附图中例示出。在以下的详细描述中，阐述了许多具体细节，以便提供对所描述的各种实施例的透彻理解。然而，对于本领域的普通技术人员来说将明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施所描述的各种实施例。在其它情况下，没有详细描述众所周知的方法、程序、组件、电路和网络，以便不会不必要地使实施例的方面模糊。
[0028]下面描述的若干特征各自可以彼此独立地使用，也可以与其它特征的任何组合一起使用。然而，任何个别特征可能不能解决以上所讨论的任何问题，或者只能解决以上所讨论的问题之一。以上所讨论的一些问题可能不能通过本文所描述的任何一个特征得到充分解决。虽然提供了标题，但在本说明书的其它地方也可以找到与具体标题有关但在具有该标题的部分中未找到的信息。本文根据以下概本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运载工具，包括：至少一个光检测和测距装置即至少一个LiDAR装置，其被配置为检测从接近所述运载工具的对象所反射的电磁辐射，并且基于所检测到的光来生成LiDAR点云信息；至少一个计算机可读介质，其存储计算机可执行指令；至少一个处理器，其通信地耦接到所述至少一个LiDAR装置，并且被配置为执行所述计算机可执行指令，所述执行进行操作，所述操作包括：从所述至少一个LiDAR装置接收LiDAR点云信息；将所述点云信息建模为球面；基于所述球面，识别与所接收到的LiDAR点云信息的各个点簇相对应的面；生成图数据结构，所述图数据结构包括与所识别的面中的各个面相对应的顶点；基于各个底层点的邻接性和对应面的特性来连接所述图数据结构的顶点；基于所述图数据结构，识别子图，其中，各个子图包括所连接的顶点；针对各个子图，分析与该子图的顶点相对应的面的特性；以及基于所述分析，识别与物理环境的背景特征相对应的子图；以及控制电路，其通信地耦接到所述至少一个处理器，其中，所述控制电路被配置为基于所识别的背景特征来操作所述运载工具。2.根据权利要求1所述的运载工具，其中，包括将点云信息建模为球面的操作包括：将点云投影到单位球面上。3.根据权利要求1或2所述的运载工具，其中，与所述点云信息相关联的稀疏性随着距LiDAR的距离的增加而增加。4.根据权利要求1至3中任一项所述的运载工具，其中，所述点云信息不是均匀采样的。5.根据权利要求1至4中任一项所述的运载工具，其中，包括识别与所接收到的LiDAR点云信息的各个点簇相对应的面的操作包括球面旋转镶嵌。6.根据权利要求1至5中任一项所述的运载工具，其中，面是所述点云信息中的多个点之间的平面。7.根据权利要求1至6中任一项所述的运载工具，其中，惯性测量单元用于确定重力矢量，其中，所述重力矢量用于估计用于初始化球面Delaunay三角剖分的扫描圆的地平面方向，其中，球面Delaunay三角剖分能够与Fortune的扫描线算法的重构一起使用以识别面。8.根据权利要求7所述的运载工具，其中，在适当的点处初始化所述扫描圆使得能够消除杂乱进入网格。9.根据权利要求1至8中任一项所述的运载工具，其中，包括识别与所接收到的LiDAR点云信息的各个点簇相对应的面的操作包括：在与地表面相对应的点处初始化网格化。10.根据权利要求1至9中任一项所述的运载工具，其中，同时构造图数据结构和网格。11.一种用于运载工具的方法，包括：从至少一个LiDAR装置接收LiDAR点云信息；使用至少一个处理器将所述点云信息建模为球面；使用所述至少一个处理器识别与所接收到的LiDAR点云...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：动态AD有限责任公司，
类型：发明
国别省市：