本公开提供一种基于激光雷达的坠物识别方法、装置和可读存储介质。方法包括：获取激光雷达的点云数据集；基于第一时刻的点云数据和第二时刻的点云数据，识别动态点云簇集，动态点云簇集包括至少一个动态点云簇；以及响应于识别到动态点云簇集，启用追踪及确定过程。对于每一动态点云簇，实时更新在第二时刻之后的每一当前时刻的动态点云簇的数据集，其至少包括表示动态点云簇在重力方向上的位置的数据；判断在设定时间段内表示动态点云簇在重力方向上的位置的数据是否符合自由落体定律；以及响应于判断符合自由落体定律，确定动态点云簇表征的物体为坠物。实现了坠物的实时检测，为不同场景以及全天候坠物检测提供了新的方案。不同场景以及全天候坠物检测提供了新的方案。不同场景以及全天候坠物检测提供了新的方案。
【技术实现步骤摘要】
基于激光雷达的坠物识别方法、装置和可读存储介质
[0001]本公开涉及激光雷达领域，更具体地涉及一种基于激光雷达的坠物识别方法、坠物识别装置、计算机设备、电子设备和计算机可读存储介质。
技术介绍
[0002]随着基础建设的发展，越来越多的高楼大厦正成为城市的标志性建筑，在节约城市用地、满足人民居住及生活需求之余，高空坠物也正成为困扰人民群众生命安全和影响社会秩序正常运行的难题。在不同的场景下，高空坠物出现的形式可能会有所区别，但无论其出现的形式、物体大小如何，造成的安全隐患都不容小觑。
[0003]在此部分中描述的方法不一定是之前已经设想到或采用的方法。除非另有指明，否则不应假定此部分中描述的任何方法仅因其包括在此部分中就被认为是现有技术。类似地，除非另有指明，否则此部分中提及的问题不应认为在任何现有技术中已被公认。
技术实现思路
[0004]本公开的目的在于提供一种方案，其能够基于激光雷达准确地识别是否发生坠物。
[0005]根据本公开实施例的第一方面，提供了一种基于激光雷达的坠物识别方法。所述坠物识别方法包括：获取所述激光雷达的点云数据集，所述点云数据集包括所述激光雷达在第一时刻的点云数据和所述激光雷达在第二时刻的点云数据，所述第二时刻在所述第一时刻之后；基于所述第一时刻的点云数据和所述第二时刻的点云数据，识别动态点云簇集，所述动态点云簇集包括至少一个动态点云簇；响应于识别到所述动态点云簇集，启用追踪及确定过程。对于所述动态点云簇集的每一所述动态点云簇：实时更新在所述第二时刻之后的每一当前时刻的动态点云簇的数据集，所述动态点云簇的数据集至少包括表示所述动态点云簇在重力方向上的位置的数据；判断在设定时间段内所述表示所述动态点云簇在重力方向上的位置的数据是否符合自由落体定律；以及响应于判断符合自由落体定律，确定所述动态点云簇表征的物体为坠物。
[0006]根据本公开实施例的第二方面，提供了一种基于激光雷达的坠物识别装置。所述坠物识别装置包括：第一单元，其被配置为获取激光雷达的点云数据集，所述点云数据集包括所述激光雷达在第一时刻的点云数据和所述激光雷达在第二时刻的点云数据，所述第二时刻在所述第一时刻之后；第二单元，其被配置为基于所述第一时刻的点云数据和所述第二时刻的点云数据，识别动态点云簇集，所述动态点云簇集包括至少一个动态点云簇；第三单元，其被配置为响应于识别到所述动态点云簇集，启用如下坠物追踪及确定过程：对于所述动态点云簇集的每一所述动态点云簇，实时更新所述激光雷达在所述第二时刻之后的每一当前时刻的动态点云簇的数据集，所述动态点云簇的数据集至少包括表示所述动态点云簇在重力方向上的位置的数据；判断在设定时间段内所述表示所述动态点云簇在重力方向上的位置的数据是否符合自由落体定律；以及响应于判断符合自由落体定律，确定所述动
态点云簇表征的物体为坠物。
[0007]根据本公开实施例的第三方面，提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及至少一个存储器，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序在被所述至少一个处理器执行时，使所述至少一个处理器执行上述基于激光雷达的坠物识别方法。
[0008]根据本公开实施例的第四方面，提供了一种电子设备，包括激光雷达以及上述基于激光雷达的坠物识别装置或上述计算机设备。
[0009]根据本公开实施例的第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使所述处理器执行上述基于激光雷达的坠物识别方法。
[0010]根据本公开的一个或多个实施例，提出一种基于激光雷达的坠物识别方法、坠物识别装置、计算机设备、电子设备和计算机可读存储介质。通过该坠物识别方法、坠物识别装置、计算机设备、电子设备和计算机可读存储介质，实现了对于坠物的实时检测，为不同场景下的全天候坠物事件检测提供了一种新的方案。
附图说明
[0011]附图示例性地示出了实施例并且构成说明书的一部分，与说明书的文字描述一起用于说明实施例的示例性实施方式。所示出的实施例仅出于例示的目的，并不限制权利要求的范围。在所有附图中，相同的附图标记指代相同的要素或类似但不一定相同的要素。
[0012]图1示出了根据本公开的实施例的基于激光雷达的坠物识别方法的示意性流程图；图2示出了根据本公开的实施例的坠物识别方法中获取激光雷达点云数据集的示意性流程图；图3示出了根据本公开的实施例的坠物识别方法中识别动态点云簇集的示意性流程图；图4示出了根据公开实施例的坠物识别方法中坠物追踪及确定过程的示意性流程图；图5示出了根据本公开的实施例的基于激光雷达的坠物识别方法的示意性流程图；图6示出了根据本公开的实施例的坠物识别方法可应用于的示例性场景的示意图；以及图7是示出根据本公开的实施例的基于激光雷达的坠物识别装置的示意性框图。
具体实施方式
[0013]下面结合附图和实施例对本公开进行进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外，还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与相关专利技术相关的部分。
[0014]需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。除非上下文另外明确地表明，如果不特意限定要素的数量，则该要素可以是一个也可以是多个。此外，本公开中所使用的步骤或功能模块的编号仅用于对各个步骤或功能模块
进行标识，而不用于限制各个步骤的执行顺序或各个功能模块相互之间的连接关系。
[0015]在本公开中，除非另有说明，否则使用术语“第一”、“第二”等来描述各种要素不意图限定这些要素的位置关系、时序关系或重要性关系，这种术语只是用于将一个元素与另一元素区分开。在一些示例中，第一要素和第二要素可以指向该要素的同一实例，而在某些情况下，基于上下文的描述，它们也可以指代不同实例。
[0016]在本公开中，对各种所述示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例的目的，而并非旨在进行限制。除非上下文另外明确地表明，如果不特意限定要素的数量，则该要素可以是一个也可以是多个。此外，本公开中所使用的术语“和/或”涵盖所列出的项目中的任何一个以及全部可能的组合方式。
[0017]“激光雷达”是一种高精度测距仪器，其具有重量轻、体积小、测距精度高、抗干扰能力强等众多优点，被广泛应用在机器人、驾驶、导航等领域中。其主要工作原理是通过高频测距和扫描测角实现对目标轮廓三维扫描测量并成像。相比摄像头和毫米波雷达等常见的传感器，激光雷达具备强大的空间三维分辨能力。
[0018]坠物、特别是高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。近年来，高空坠物致人伤亡的案例不断见诸报端，该类顽疾的久治不愈拷问着城市管理。除了致人伤亡，道路、轨道附近的高空坠物也会对车辆以及轨道列车的行驶安全造成安全隐患。现阶段往往只能靠警示标语、宣传教育等方式让人们意识到高空坠物的危害，却无法真正有效地进行高空坠物的识别、预警或预防。虽然可在一些领域中采用部分基于摄像头方本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于激光雷达的坠物识别方法，所述坠物识别方法包括：获取所述激光雷达的点云数据集，所述点云数据集包括所述激光雷达在第一时刻的点云数据和在第二时刻的点云数据，所述第二时刻在所述第一时刻之后；基于所述第一时刻的点云数据和所述第二时刻的点云数据，识别动态点云簇集，所述动态点云簇集包括至少一个动态点云簇；响应于识别到所述动态点云簇集，确定所述第二时刻为识别到所述动态点云簇的时刻，并启用如下追踪及确定过程：对于所述动态点云簇集的每一所述动态点云簇，实时更新在所述第二时刻之后的每一当前时刻的动态点云簇的数据集，所述动态点云簇的数据集至少包括表示所述动态点云簇在重力方向上的位置的数据；判断在设定时间段内所述表示所述动态点云簇在重力方向上的位置的数据是否符合自由落体定律；以及响应于判断符合自由落体定律，确定所述动态点云簇表征的物体为坠物。2.根据权利要求1所述的坠物识别方法，其中，所述设定时间段为从所述第二时刻至所述激光雷达能够检测到所述动态点云簇的最后时刻之间的至少部分时间段。3.根据权利要求1或2所述的坠物识别方法，其中，所述获取所述激光雷达的点云数据集包括：获取激光雷达在不同时刻的原始点云数据；以及基于所述激光雷达的安装位置和安装角度，将所述原始点云数据从雷达坐标系校准至其垂直于激光出射方向且指向上方的坐标轴与重力方向重叠，以获得经调整的点云数据集。4.根据权利要求3所述的坠物识别方法，其中，所述获取所述激光雷达的点云数据集，还包括：对所述经调整的点云数据集进行预处理，所述预处理包括以下各项中的至少一项：清洗噪点以及提取动态点。5.根据权利要求1或2所述的坠物识别方法，其中，所述判断在设定时间段内所述表示所述动态点云簇在重力方向上的位置的数据是否符合自由落体定律，包括：判断所述动态点云簇在重力方向上的位置与符合自由落体定律的期望的动态点云簇在重力方向上的位置之间的差异是否小于或等于阈值。6.根据权利要求5所述的坠物识别方法，其中，所述差异为在所述设定时间段内的每一当前时刻，所述动态点云簇在重力方向上的位置与所述符合自由落体定律的期望的动态点云簇在重力方向上的位置之间的偏差。7.根据权利要求5所述的坠物识别方法，其中，所述差异为在所述设定时间段内，所述动态点云簇在重力方向上的位置与所述符合自由落体定律的期望的动态点云簇在重力方向上的位置之间偏差的均方差。8.根据权利要求7所述的坠物识别方法，其中，所述均方差基于如下目标函数计算得到：，其中：
a是设定的常数； 表示第 次获取激光雷达点云数据时所述符合自由落体定律的期望的动态点云簇在重力方向上的位置； 表示在第 次获取激光雷达点云数据时动态点云簇在重力方向上的位置； 为0至n之间的任一自然数，n表示在所述设定时间段内获取激光雷达点云数据的总次数。9.根据权利要求8所述的坠物识别方法，其中，所述常数基于如下因素中的至少一项设定：空气阻力系数、空气密度、动态点云簇表征的物体的迎风面积、所述物体相对于空气的速度。10.根据权利要求6至9中任一项所述的坠物识别方法，其中，所述符合自由落体...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏于堂，金一康，邓常敏，周天文，吴孝权，吴迪飞，
申请(专利权)人：图达通智能科技武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：
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