1.一种基于激光雷达的灰尘和障碍物检测方法,包括激光雷达,其方法如下:一、激光雷达设置成多回波模式,发射若干激光脉冲,激光脉冲返回形成点云,并将点云进行去背景化处理,形成非背景点云聚类;二、进行穿透性分析,获得灰尘可能性结论q1;三、进行点云厚度分布分析,获得灰尘可能性结论q2;四、点云法向量分析,获得灰尘可能性结论q3;五、判断灰尘可能性,分别对q1、q2、q3赋一个权重w1,w2,w3,并预设灰尘可能性阈值e,则非背景点云聚类为灰尘的最终可能性为:p=w1*q1+w2*q2+w3*q3,当p值大于等于预设阈值e时,即判定其为灰尘,当p值小于预设阈值e时,即判定其为非灰尘。
2.按照权利要求1所述的基于激光雷达的灰尘和障碍物检测方法,其特征在于:点云去背景方法为:以激光雷达光心为圆心,间隔θ角度,把激光雷达点云划分成360/θ个扇形,对扇形内的点,按离光心的距离,由近及远进行排序;设激光雷达垂直于背景的点为p0,扇形内的点依次为p1,p2,...,pn,已知p0为背景点,按下述方法依次判断p1,p2,...pn是否为背景点:计算pn和pn-1的水品距离d,设坡度最大值为s,如果这两点之间的高度差不超过d*tan(s),则pn和pn-1具有相同的属性,即若pn-1为背景点,则pn为背景点,若pn-1为非背景点,则pn为非背景点;如果这两点之间的高度差超过d*tan(s),则为非背景点。
3.按照权利要求1所述的基于激光雷达的灰尘和障碍物检测方法,其特征在于:穿透性分析方法为:首先求出聚类的质心,其次以质心为中心,以雷达光心到质心拉一条射线oc,在垂直于oc轴的平面p上,以弧度θ划分360/θ个扇形,在每个扇形上找出离质心最远的点,即为聚类的边缘点,最后遍历激光雷达发出的每条射线得到的点云,若有不低于1个点云穿透了聚类,而且其在平面p上的交点,离质心的距离小于质心边缘点,即证明该聚类为非实心体,即判定为灰尘,形成结论q1。
4.按照权利要求1所述的基于激光雷达的灰尘和障碍物检测方法,其特征在于:点云厚度分布分析方法为:首先对聚类中的所有点云,以雷达光心到点云的距离分类,以距离间隔d进行分类,设共有m个距离分类;其次求出聚类的质心,以质心为中心,以雷达光心到质心拉一条射线oc,在垂直于oc轴的平面p上,以不同的半径划分n个同心圆;对每个同心圆,统计其中不同的距离分类,若所有的距离分类都包含了,则定义其散度为1,若只有一个距离分类,则散度定义为1/m,若没有距离分类,则散度定义为1/(n*m);最后将n个同心圆的散度相乘获得,越接近1,说明点云在聚类中的厚度分布越均匀,为灰尘的可能性越大,形成结论q2。
5.按照权利要求1所述的基于激光雷达的灰尘和障碍物检测方法,其特征在于:点云法向量分析方法为:计算点云聚类中每一个点的法向量;对相邻法向量在空间中的朝向变化进行统计;如果相邻法向量的朝向普遍存在较大变化,则为灰尘的可能性较大,形成结论q3。