1.本发明涉及点云数据处理技术领域，具体的，涉及一种无人驾驶系统激光雷达连续点云的压缩方法。
背景技术：
2.激光雷达通过向目标照射一束光，通常是一束脉冲激光，然后通过计算光脉冲返回所需时间来测量目标的距离等参数。自动驾驶技术使用的激光雷达通常以旋转扫视的方式，将一束(单线)或多束(如16线、32线)激光发出，从而得到四周各个方向上，障碍物距自己的距离。自动驾驶车辆所用激光雷达会产生大量的点云数据，若不压缩，将占据大量存储空间和传输信道。以velodyne hdl32e激光雷达为例，它每个周期内，向360
°
的全景方向内，发射32束激光束，其每束在360
°
上均匀分布1083个采样点，则每帧有34656个点，这些点分布在三维空间中的样子似云雾，因此称为点云。每秒有20帧点云，即每秒693120个点，约合每秒产生数据8.7mb，这个数据量比4k 60fps hevc高清视频还要大30％。
技术实现要素：
3.本发明提出一种无人驾驶系统激光雷达连续点云的压缩方法，解决了现有技术中自动驾驶车辆所用激光雷达会产生大量的点云数据，若不压缩，将占据大量存储空间和传输信道的问题，可以起到在离线存储点云数据时节省存储空间的目的。
4.本发明的技术方案如下：一种无人驾驶系统激光雷达连续点云的压缩方法，关键在于，所述方法包括以下步骤：
5.a、分离出用于表述静态背景的点云，然后提取上述点云变换所反应的车辆本身的运动，得到点云数据；
6.b、在离线保存点云数据时，对于关键时间点的点云，进行完整保留，关键时间点之后若干帧中的移动目标点云也完整保留，而表述静态背景的点云则删除，得到没有背景的帧；
7.c、还原时，根据记录的每两个关键时间点时间段内车辆的运动轨迹，对没有背景的帧进行还原。
8.步骤a中，分离出用于表述静态背景的点云是指，将车辆静止5
‑
10s，将该时间内坐标移动不超过激光雷达误差范围的点云作为用于表述静态背景的点云；提取上述点云变换所反应的车辆本身的运动是指，通过车辆同步的惯性传感器数据和定位系统数据，获得车辆在utm坐标系中x、y、z的变化，来提取与车辆坐标变化相同的点云。
9.步骤b中，车辆开始行驶时作为第一个关键时间点，行驶后每隔单位时间作为一个关键时间点，单位时间根据录制不同的路况进行制定，单位时间的取值范围为0
‑
120min。
10.步骤b中，还包括以每个点云的点作为比较对象，比较这一点上不同时刻的返回距离的信息，将两个关键时间点时间段内点云的移动位置与该时间段内车辆移动位置进行对比拟合，对于拟合度小于95％的，保留拟合函数并删去该点云。
11.步骤c中，使用合成孔径雷达原理对没有背景的帧进行还原。
12.本发明的工作原理及有益效果为：行驶中的汽车采集的激光雷达的每帧点云中包含了大量静态背景物体的点云，这些静态物体相对于本汽车进行了规律可知的移动。本方法保存点云各帧之间所体现的背景的移动规律，删掉对应的表述静态背景的点云，可以起到在离线存储点云数据时节省存储空间的目的。
具体实施方式
13.具体实施例，一种无人驾驶系统激光雷达连续点云的压缩方法，包括以下步骤：
14.a、将车辆静止5
‑
10s，将该时间内坐标移动不超过激光雷达误差范围的点云作为用于表述静态背景的点云，然后提取上述点云变换所反应的车辆本身的运动，得到点云数据，其中，提取上述点云变换所反应的车辆本身的运动是指，通过车辆同步的惯性传感器数据和定位系统数据，获得车辆在utm坐标系中x、y、z的变化，来提取与车辆坐标变化相同的点云；
15.b、在离线保存点云数据时，对于关键时间点的点云，进行完整保留，关键时间点之后若干帧(帧数根据不同路况进行制定，范围为0～120帧)中的除去静态背景的移动目标点云也完整保留，而表述静态背景的点云则删除，得到没有背景的帧；在离线保存点云数据时，以每个点云的点作为比较对象，比较这一点上不同时刻的返回距离的信息，将两个关键时间点时间段内点云的移动位置与该时间段内车辆移动位置进行对比拟合，对于拟合度小于95％的，保留拟合函数并删去该点云；
16.其中，车辆开始行驶时作为第一个关键时间点，行驶后每隔单位时间作为一个关键时间点，单位时间根据录制不同的路况进行制定，单位时间的取值范围为0
‑
120min；
17.c、还原时，根据记录的每两个关键时间点时间段内车辆的运动轨迹，使用合成孔径雷达原理对没有背景的帧进行还原。
18.合成孔径雷达属于一种微波成像雷达，也是一种可以产生高分辨率图像的(航空)机载雷达或(太空)星载雷达。以数据处理算法方式把匀速运动的短天线等效成一个较长的天线，以获得窄波束的效果。这个道理和大规模多收多发雷达的波束形成的道理是一样的，调节发射的相位，等效多发射天线。
19.行驶中的汽车采集的激光雷达的每帧点云中包含了大量静态背景物体的点云，这些静态物体相对于本汽车进行了规律可知的移动。本方法保存点云各帧之间所体现的背景的移动规律，删掉对应的表述静态背景的点云，以起到在离线存储点云数据时节省存储空间的目的。