一种多线激光雷达拖尾点与离群点去除方法及系统技术方案

本发明专利技术属于激光雷达数据处理领域，提供了一种多线激光雷达拖尾点与离群点去除方法及系统。其中，多线激光雷达拖尾点与离群点去除方法包括获取多线激光雷达点云数据；依次计算每条雷达激光线上相邻的前后两个点，计算相邻两点形成的连线与多线激光雷达之间的夹角；将相邻两点形成的连线与多线激光雷达之间的夹角与夹角阈值进行判断，若前者不在夹角阈值范围内，则标记相邻两点中的第二个点为离散点或拖尾点；依次遍历每条雷达激光线上的点，将标记的点与其之后相邻的设定数量个点去除掉，得到预处理后的多线激光雷达点云数据，以用于多线激光雷达的定位与建图。线激光雷达的定位与建图。线激光雷达的定位与建图。

【技术实现步骤摘要】
一种多线激光雷达拖尾点与离群点去除方法及系统


[0001]本专利技术属于激光雷达数据处理领域，尤其涉及一种多线激光雷达拖尾点与离群点去除方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]随着无人驾驶技术的发展，SLAM技术得到广泛的应用，通过激光雷达进行建图定位导航的使用场景越来越多。在这种应用场景下，需要机器人通过激光雷达进行建图定位导航，这就对激光雷达采集到的点云数据精度提出了很高的要求。通常理想状态下的激光脉冲打在目标上是一个点，但是实际上雷达是在一个角度范围内发射出激光脉冲，所以打在物体上时形成的是一条线。因此当存在前后两个物体时，且激光的一部分脉冲正好打到前面物体的边缘，剩余的激光脉冲打到后面的物体时，回返光就是两部分激光脉冲反射光的叠加。这时激光雷达就会判断测量目标在这两个物体之间，形成拖尾现象，形成的点云也称为拖尾点。而雷达的离群点多半是由雷达收到外部干扰或测量计算误差引起的。这两种点云都会降低建图与定位准确性，为后续的点云处理带来不必要的麻烦。

技术实现思路

[0004]为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供一种多线激光雷达拖尾点与离群点去除方法及系统，其应用于激光雷达的点云预处理阶段，以高效快速的去除拖尾点与离群点，提高雷达的定位与建图精度，有效的减少了雷达拖尾点与离群点造成的偏差。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术的第一个方面提供一种多线激光雷达拖尾点与离群点去除方法。
[0007]一种多线激光雷达拖尾点与离群点去除方法，其包括：
[0008]获取多线激光雷达点云数据；
[0009]依次计算每条雷达激光线上相邻的前后两个点，计算相邻两点形成的连线与多线激光雷达之间的夹角；
[0010]将相邻两点形成的连线与多线激光雷达之间的夹角与夹角阈值范围进行判断，若前者不在夹角阈值范围内，则标记相邻两点中的第二个点为离散点或拖尾点；
[0011]依次遍历每条雷达激光线上的点，将标记的点与其之后相邻的设定数量个点去除掉，得到预处理后的多线激光雷达点云数据，以用于多线激光雷达的定位与建图。
[0012]作为一种实施方式，在遍历每条雷达激光线上的点的过程中，将标记的点与其之后相邻的三个点去除掉，得到预处理后的多线激光雷达点云数据。
[0013]作为一种实施方式，根据每条雷达激光线上相邻的前后两个点与多线雷达的位置坐标及几何原理，计算相邻两点形成的连线与多线激光雷达之间的夹角。
[0014]作为一种实施方式，所述夹角阈值范围的上限为175
°
。
[0015]作为一种实施方式，所述夹角阈值范围的下限为5
°
。
[0016]本专利技术的第二个方面提供一种多线激光雷达拖尾点与离群点去除系统。
[0017]一种多线激光雷达拖尾点与离群点去除系统，其包括：
[0018]点云数据模块，其用于获取多线激光雷达点云数据；
[0019]夹角计算模块，其用于依次计算每条雷达激光线上相邻的前后两个点，计算相邻两点形成的连线与多线激光雷达之间的夹角；
[0020]点云标记模块，其用于将相邻两点形成的连线与多线激光雷达之间的夹角与夹角阈值范围进行判断，若前者不在夹角阈值范围内，则标记相邻两点中的第二个点为离散点或拖尾点；
[0021]点云去除模块，其用于依次遍历每条雷达激光线上的点，将标记的点与其之后相邻的设定数量个点去除掉，得到预处理后的多线激光雷达点云数据，以用于多线激光雷达的定位与建图。
[0022]作为一种实施方式，所述点云去除模块中，在遍历每条雷达激光线上的点的过程中，将标记的点与其之后相邻的三个点去除掉，得到预处理后的多线激光雷达点云数据。
[0023]作为一种实施方式，在所述夹角计算模块中，根据每条雷达激光线上相邻的前后两个点与多线雷达的位置坐标及几何原理，计算相邻两点形成的连线与多线激光雷达之间的夹角；
[0024]作为一种实施方式，所述夹角阈值范围的上限为175
°
，所述夹角阈值范围的下限为5
°
。
[0025]本专利技术的第三个方面提供一种计算机可读存储介质。
[0026]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的多线激光雷达拖尾点与离群点去除方法中的步骤。
[0027]本专利技术的第四个方面提供一种电子设备。
[0028]一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的多线激光雷达拖尾点与离群点去除方法中的步骤。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0030]本专利技术通过依次计算每条雷达激光线上相邻的前后两个点，计算相邻两点形成的连线与多线激光雷达之间的夹角，再与预设的夹角阈值范围进行判断，。进而标记出离散点或拖尾点，该方法只需要计算两个相邻点云的夹角就可以判断出是否为拖尾点，能够实现高效快速的滤除拖尾点与离群点，提高点云的精度与可靠性，极大的避免了因为点云数据原因造成的建图定位精度下降，提高了在点云数据处理阶段的鲁棒性，为后续的建图定位导航避障等提供了可靠保障。
[0031]本专利技术适用于对多线激光雷达点云精确度有严格要求的场所中，比如室外或室内环境的建图与定位。该方法可以由于形成拖尾点的是因为雷达扫描光束的硬件本身的原因，这就导致了很难从最原始的硬件角度滤除掉，而本专利技术从原始点云出发，根据拖尾点形成的原因，运用几何原理，根据夹角的大小来判断是否为拖尾点或离散点，极大的提高了点云的精度与准确度，为后续的点云处理提供了可靠的保证。
[0032]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得
明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0033]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0034]图1是本专利技术实施例的多线激光雷达拖尾点与离群点去除方法整体流程图；
[0035]图2是本专利技术实施例的相邻点云夹角计算俯视图；
[0036]图3是本专利技术实施例的拖尾点或离散点与激光束夹角俯视图；
[0037]图4是本专利技术实施例的拖尾点或离散点与激光束夹角俯视图；
[0038]图5是本专利技术实施例的拖尾点或离散点判断流程图；
[0039]图6是本专利技术实施例的拖尾点或离散点去除流程图。
具体实施方式
[0040]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0041]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多线激光雷达拖尾点与离群点去除方法，其特征在于，包括：获取多线激光雷达点云数据；依次计算每条雷达激光线上相邻的前后两个点，计算相邻两点形成的连线与多线激光雷达之间的夹角；将相邻两点形成的连线与多线激光雷达之间的夹角与夹角阈值范围进行判断，若前者不在夹角阈值范围内，则标记相邻两点中的第二个点为离散点或拖尾点；依次遍历每条雷达激光线上的点，将标记的点与其之后相邻的设定数量个点去除掉，得到预处理后的多线激光雷达点云数据，以用于多线激光雷达的定位与建图。2.如权利要求1所述的多线激光雷达拖尾点与离群点去除方法，其特征在于，在遍历每条雷达激光线上的点的过程中，将标记的点与其之后相邻的三个点去除掉，得到预处理后的多线激光雷达点云数据。3.如权利要求1所述的多线激光雷达拖尾点与离群点去除方法，其特征在于，根据每条雷达激光线上相邻的前后两个点与多线雷达的位置坐标及几何原理，计算相邻两点形成的连线与多线激光雷达之间的夹角。4.如权利要求1所述的多线激光雷达拖尾点与离群点去除方法，其特征在于，所述夹角阈值范围的上限为175
°
。5.如权利要求1所述的多线激光雷达拖尾点与离群点去除方法，其特征在于，所述夹角阈值范围的下限为5
°
。6.一种多线激光雷达拖尾点与离群点去除系统，其特征在于，包括：点云数据模块，其用于获取多线激光雷达点云数据；夹角计算模块，其用于依次计算每条雷达激光线上相邻的前后两个点，计算相邻两点形成的连线与多线激光雷达之间的夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昭，付周，李建强，李帅，孟广辉，
申请(专利权)人：山东亚历山大智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：