一种点云噪点的处理方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及一种点云噪点的处理方法和装置，所述方法包括：获取第一点云；对各个第一点坐标按激光雷达坐标系到自车坐标系的坐标转换关系进行转换；基于宽度阈值X0和深度阈值Y0对第一点云进行点云裁剪生成第二点云；对第二点云进行深度图转换生成第一深度图；根据高反射率阈值对第一深度图进行二值图转换生成第一二值图；并对第一二值图进行前景图识别得到多个第一前景图；将第一深度图中与各个第一前景图匹配的图像区域记为第二前景图；并根据低反射率阈值对各个第二前景图进行泛光点识别得到多个第一泛光点；并将第二点云中与各个第一泛光点对应的点作为噪点删除。通过本发明专利技术可以提高激光雷达点云在潮湿、阴雨天气下的数据准确度。的数据准确度。的数据准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种点云噪点的处理方法和装置


[0001]本专利技术涉及数据处理
，特别涉及一种点云噪点的处理方法和装置。

技术介绍

[0002]在自动驾驶领域中，激光雷达是用于获取环境感知数据的主要传感器之一，由激光雷达产生的点云是用于对环境目标进行感知的重要参数之一。我们在实际应用中发现，激光雷达在潮湿、阴雨天气对高反射率物体(例如交通路牌)进行扫描时容易在物体边缘产生一些泛光噪点，这些泛光噪点是由物体上或空气中的水珠对激光光束产生反射造成的，物体周围的泛光噪点具有以下特征：与物体上真实点云的深度一致但反射率远低于真实点云的反射率。环境湿度越大、泛光噪点越多、激光雷达的点云准确度也就越低，当泛光噪点数量超出范围时还会使得自动驾驶系统的感知模块产生错误的感知结果从而对自动驾驶的安全性造成威胁。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的，就是针对现有技术的缺陷，提供一种点云噪点的处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质；先对激光雷达的实时点云进行自车坐标系转换并对转换后的点云进行裁剪提高计算效率；再对裁剪点云进行深度图转换，并根据预设的高反射率阈值对深度图做二值化处理；再基于二值图的前景图区域和预设的低反射率阈值对深度图上的泛光点进行识别，并将裁剪点云中与泛光点对应的噪点过滤掉。通过本专利技术，可以对点云数据中高反射率物体周围的泛光噪点进行有效过滤，可以提高激光雷达点云在潮湿、阴雨天气下的数据准确度，降低泛光噪点对自动驾驶安全性的影响。
[0004]为实现上述目的，本专利技术实施例第一方面提供了一种点云噪点的处理方法，所述方法包括：
[0005]获取车载激光雷达的实时点云作为对应的第一点云；所述第一点云的各点对应一个第一点坐标和一个第一雷达反射率；所述第一点坐标为激光雷达坐标系坐标；
[0006]对各个所述第一点坐标按激光雷达坐标系到自车坐标系的坐标转换关系进行转换；所述自车坐标系为以自车后轴中心点为原点、以自车后轴中心点的行驶方向为Y轴正向的右手坐标系；转换后的所述第一点坐标为自车坐标系坐标(x1,y1,z1)；
[0007]基于预设的宽度阈值X0和深度阈值Y0对所述第一点云进行点云裁剪处理生成对应的第二点云；所述第二点云的各点对应一个第二点坐标和一个第二雷达反射率；所述第二点坐标为自车坐标系坐标(x2,y2,z2)；X0、Y0>0，
‑
X0≤x2≤X0，0≤y2≤Y0；
[0008]对所述第二点云进行深度图转换处理生成对应的第一深度图；所述第一深度图包括多个第一像素点；所述第一像素点与所述第二点云的各点一一对应；
[0009]根据预设的高反射率阈值对所述第一深度图进行二值图转换处理生成对应的第一二值图；并对所述第一二值图进行前景图识别得到多个第一前景图；所述第一二值图包括多个第二像素点；所述第二像素点的像素值包括白色像素值和黑色像素值；所述第一前
景图的各个所述第二像素点的像素值为白色像素值；
[0010]将所述第一深度图中与各个所述第一前景图匹配的图像区域记为对应的第二前景图；并根据预设的低反射率阈值对各个所述第二前景图进行泛光点识别得到对应的多个第一泛光点；并将所述第二点云中与各个所述第一泛光点对应的点作为噪点删除。
[0011]优选的，所述基于预设的宽度阈值X0和深度阈值Y0对所述第一点云进行点云裁剪处理生成对应的第二点云，具体包括：
[0012]将所述第一点云中自车坐标系坐标x1小于负的所述宽度阈值X0或大于所述宽度阈值X0的点删除、并将自车坐标系坐标y1大于所述深度阈值Y0的点删除；并将完成点删除的所述第一点云作为对应的所述第二点云，并将所述第二点云中剩余点的所述第一点坐标(x1,y1,z1)和所述第一雷达反射率作为对应的所述第二点坐标(x2,y2,z2)和所述第二雷达反射率，
‑
X0≤x2≤X0，0≤y2≤Y0。
[0013]优选的，所述对所述第二点云进行深度图转换处理生成对应的第一深度图，具体包括：
[0014]从所述第二点云的所有自车坐标系坐标x2中提取出最大、最小极值坐标值作为对应的最大、最小X轴坐标x
max
、x
min
；再从所述第二点云的所有自车坐标系坐标z2中提取出最大坐标值作为对应的最大Z轴坐标z
max
；
[0015]并以最大X轴坐标x
max
减去最小X轴坐标x
min
的差值作为矩形宽度，以所述最大Z轴坐标z
max
作为矩形高度，以所述自车坐标系的原点为矩形底边中心点，在所述自车坐标系的X
‑
Z轴平面上构建一个矩形平面记为第一平面；所述第一平面的底边与所述自车坐标系的X轴重合；
[0016]对所述第二点云向所述第一平面做点云投影生成对应的所述第一深度图；并将所述第一深度图上由所述第二点云的各个点产生的投影点作为对应的所述第一像素点；并将各个所述第一像素点的像素值设为所述第二点云中对应点的所述第二点坐标(x2,y2,z2)的坐标分量y2；并将所述第一深度图上所有所述第一像素点之外的其他像素点的像素值设为预设背景像素值；所述预设背景像素值默认为一个负数。
[0017]优选的，所述根据预设的高反射率阈值对所述第一深度图进行二值图转换处理生成对应的第一二值图，具体包括：
[0018]对所述第一深度图上的各个所述第一像素点进行遍历；遍历时，将当前遍历的所述第一像素点记为当前像素点，并将所述当前像素点在所述第二点云中的对应点的所述第二雷达反射率作为对应的当前反射率；并对所述当前反射率是否低于所述高反射率阈值进行识别；若所述当前反射率低于所述高反射率阈值则将所述当前像素点的像素值改为所述黑色像素值，若所述当前反射率不低于所述高反射率阈值则将所述当前像素点的像素值改为所述白色像素值；并在遍历结束时，将所述第一深度图上像素值为所述预设背景像素值的像素点的像素值改为所述黑色像素值；并将修改后的所述第一深度图作为对应的所述第一二值图，并将所述第一二值图的各个像素点作为对应的所述第二像素点。
[0019]优选的，所述根据预设的低反射率阈值对各个所述第二前景图进行泛光点识别得到对应的多个第一泛光点，具体包括：
[0020]对当前所述第二前景图中的各个所述第一像素点进行遍历；遍历时，将当前遍历的所述第一像素点记为当前像素点；并由所述当前像素点以及所述第一深度图中与所述当
前像素点的间距小于预设间距阈值的其他所述第一像素点组成对应的第一像素点集合；并将所述第一像素点集合中，像素值与所述当前像素点的像素值的差值超过预设差值范围的所述第一像素点滤除；并将滤除后的所述第一像素点集合中，在所述第二点云中的对应点的所述第二雷达反射率低于所述低反射率阈值的所述第一像素点标记为对应的所述第一泛光点。
[0021]优选的，所述将所述第二点云中与各个所述第一泛光点对应的点作为噪点删除，具体包括：
[0022]将所述第二点云中与各个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种点云噪点的处理方法，其特征在于，所述方法包括：获取车载激光雷达的实时点云作为对应的第一点云；所述第一点云的各点对应一个第一点坐标和一个第一雷达反射率；所述第一点坐标为激光雷达坐标系坐标；对各个所述第一点坐标按激光雷达坐标系到自车坐标系的坐标转换关系进行转换；所述自车坐标系为以自车后轴中心点为原点、以自车后轴中心点的行驶方向为Y轴正向的右手坐标系；转换后的所述第一点坐标为自车坐标系坐标(x1,y1,z1)；基于预设的宽度阈值X0和深度阈值Y0对所述第一点云进行点云裁剪处理生成对应的第二点云；所述第二点云的各点对应一个第二点坐标和一个第二雷达反射率；所述第二点坐标为自车坐标系坐标(x2,y2,z2)；X0、Y0>0，
‑
X0≤x2≤X0，0≤y2≤Y0；对所述第二点云进行深度图转换处理生成对应的第一深度图；所述第一深度图包括多个第一像素点；所述第一像素点与所述第二点云的各点一一对应；根据预设的高反射率阈值对所述第一深度图进行二值图转换处理生成对应的第一二值图；并对所述第一二值图进行前景图识别得到多个第一前景图；所述第一二值图包括多个第二像素点；所述第二像素点的像素值包括白色像素值和黑色像素值；所述第一前景图的各个所述第二像素点的像素值为白色像素值；将所述第一深度图中与各个所述第一前景图匹配的图像区域记为对应的第二前景图；并根据预设的低反射率阈值对各个所述第二前景图进行泛光点识别得到对应的多个第一泛光点；并将所述第二点云中与各个所述第一泛光点对应的点作为噪点删除。2.根据权利要求1所述的点云噪点的处理方法，其特征在于，所述基于预设的宽度阈值X0和深度阈值Y0对所述第一点云进行点云裁剪处理生成对应的第二点云，具体包括：将所述第一点云中自车坐标系坐标x1小于负的所述宽度阈值X0或大于所述宽度阈值X0的点删除、并将自车坐标系坐标y1大于所述深度阈值Y0的点删除；并将完成点删除的所述第一点云作为对应的所述第二点云，并将所述第二点云中剩余点的所述第一点坐标(x1,y1,z1)和所述第一雷达反射率作为对应的所述第二点坐标(x2,y2,z2)和所述第二雷达反射率，
‑
X0≤x2≤X0，0≤y2≤Y0。3.根据权利要求1所述的点云噪点的处理方法，其特征在于，所述对所述第二点云进行深度图转换处理生成对应的第一深度图，具体包括：从所述第二点云的所有自车坐标系坐标x2中提取出最大、最小极值坐标值作为对应的最大、最小X轴坐标x
max
、x
min
；再从所述第二点云的所有自车坐标系坐标z2中提取出最大坐标值作为对应的最大Z轴坐标z
max
；并以最大X轴坐标x
max
减去最小X轴坐标x
min
的差值作为矩形宽度，以所述最大Z轴坐标z
max
作为矩形高度，以所述自车坐标系的原点为矩形底边中心点，在所述自车坐标系的X
‑
Z轴平面上构建一个矩形平面记为第一平面；所述第一平面的底边与所述自车坐标系的X轴重合；对所述第二点云向所述第一平面做点云投影生成对应的所述第一深度图；并将所述第一深度图上由所述第二点云的各个点产生的投影点作为对应的所述第一像素点；并将各个所述第一像素点的像素值设为所述第二点云中对应点的所述第二点坐标(x2,y2,z2)的坐标分量y2；并将所述第一深度图上所有所述第一像素点之外的其他像素点的像素值设为预设背景像素值；所述预设背景像素值默认为一个负数。
4.根据权利要求3所述的点云噪点的处理方法，其特征在于，所述根据预设的高反射率阈值对所述第一深度图进行二值图转换处理生成对应的第一二值图，具体包括：对所述第一深度图上的各个所述第一像素点进行遍历；遍历时，将当前遍历的所述第一像素点记为当前像素点，并将所述当前像素点在所述第二点云中的对应点的所述第二雷达反射率作为对应的当前反射率；并...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雨，陈东，
申请(专利权)人：苏州轻棹科技有限公司，
类型：发明
国别省市：