路沿检测方法、装置、设备、车辆及存储介质与流程

1.本技术涉及点云处理技术领域，尤其涉及一种路沿检测方法、装置、设备、车辆及存储介质。


背景技术：

2.城市场景中，路沿是常见的场景设施之一，用来区分道路与人行便道、道路与绿化等。在车辆自动驾驶行驶过程中，准确地识别路沿信息为自动驾驶车辆隔离了可行驶区域和非可行驶区域，从而有利于车辆更加安全、可靠地进行路径规划，完成更多复杂的功能和任务，也有利于避免剐蹭路沿等安全风险。因此，有必要提出一种能准确检测路沿的方法。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术提供一种路沿检测方法、装置、设备、车辆及存储介质。
4.具体地，本技术是通过如下技术方案实现的：
5.根据本技术实施例的第一方面，提供一种路沿检测方法，包括：
6.获取待处理的点云；所述点云包括若干三维点，所述点云由设置于车辆上的探测装置对车辆周围环境进行探测得到；
7.对所述点云进行极坐标栅格化得到栅格集合；所述栅格集合中的栅格包括投影到该栅格的所有三维点的重心、和所述所有三维点中的最大高度和最小高度之间的高度差；
8.根据所述高度差从所述栅格集合中筛选出路沿候选栅格集合；
9.根据所述路沿候选栅格集合中角度相邻的路沿候选栅格的重心之间的相对距离关系，进行路沿检测。
10.可选地，所述根据所述路沿候选栅格集合中角度相邻的路沿候选栅格的重心之间的相对距离关系，进行路沿检测，包括：
11.在从所述路沿候选栅格集合中选取作为初始种子点的路沿候选栅格后，沿着指定方向重复执行以下步骤直到不存在与种子点角度相邻的路沿候选栅格：若作为种子点的路沿候选栅格与角度相邻的路沿候选栅格之间的重心距离小于预设距离，将所述角度相邻的路沿候选栅格作为新的种子点；
12.根据作为种子点的所有路沿候选栅格生成路沿结果。
13.可选地，在从所述路沿候选栅格集合中选取作为初始种子点的路沿候选栅格后，还包括：
14.沿着指定方向重复执行以下步骤直到执行次数满足预设次数：若作为初始种子点的路沿候选栅格与当前角度差异最小的路沿候选栅格之间的重心距离大于或等于预设距离，从未被选择过的剩余路沿候选栅格中选择与所述初始种子点角度差异最小的新的路沿候选栅格。
15.可选地，所述探测装置安装于车辆的其中一侧，用于采集道路其中一侧的环境信息；
16.所述作为初始种子点的路沿候选栅格为处于极坐标其中一个边界且距极坐标中心最近的路沿候选栅格，所述指定方向包括从所述极坐标其中一个边界指向另一个边界的方向；
17.或者
18.所述作为初始种子点的路沿候选栅格为处于极坐标非边界且距极坐标中心最近的路沿候选栅格，所述指定方向包括所述初始种子点分别指向极坐标的两个边界对应的两个方向。
19.可选地，所述探测装置安装于车头，用于采集道路前方及道路两侧的环境信息；
20.所述在根据所述高度差从所述栅格集合中筛选出路沿候选栅格集合之后，还包括：
21.根据从极坐标中心朝车辆行驶方向延伸的分界线，将所述路沿候选栅格集合划分成两个路沿候选栅格子集合；
22.其中，在各个所述路沿候选栅格子集合中，所述作为初始种子点的路沿候选栅格为处于极坐标边界且距极坐标中心最近的路沿候选栅格，所述指定方向包括车辆行驶方向；或者，所述作为初始种子点的路沿候选栅格为处于极坐标非边界且距极坐标中心最近的路沿候选栅格，所述指定方向包括所述初始种子点指向极坐标边界的方向、以及车辆行驶方向；
23.所述根据作为种子点的所有路沿候选栅格生成路沿结果，包括：
24.对于各个所述路沿候选栅格子集合，根据该路沿候选栅格子集合中作为种子点的所有路沿候选栅格分别生成路沿结果。
25.可选地，在所述根据所述高度差从所述栅格集合中筛选出路沿候选栅格集合之后，还包括：
26.在所述路沿候选栅格集合中，将各个极坐标角度上除了最靠近极坐标中心的路沿候选栅格之外的其余路沿候选栅格删除。
27.可选地，还包括：
28.对于所述路沿候选栅格集合中的每个路沿候选栅格，将所述路沿候选栅格及其角度相邻的至少一个路沿候选栅格分别到极坐标中心的距离中的中值或者平均值，作为所述路沿候选栅格到极坐标中心的距离。
29.可选地，所述根据所述高度差从所述栅格集合中筛选出路沿候选栅格集合，包括：
30.将所述高度差大于第二预设高度的栅格确定为路沿候选栅格；其中，所述第二预设高度指示路沿与地面的预设高度差。
31.可选地，所述栅格还包括所述所有三维点中的最大高度和最小高度；
32.所述根据所述高度差从所述栅格集合中筛选出路沿候选栅格集合，包括：
33.对于栅格集合中的每个栅格，确定与该栅格距离相邻的至少一个相邻栅格，得到栅格子集合；
34.对于各个所述栅格子集合，若所述栅格子集合中的最大高度和最小高度之间的高度差大于第二预设高度，根据所述栅格子集合确定路沿候选栅格；其中，所述第二预设高度指示路沿与地面的预设高度差。
35.可选地，在所述对点云进行极坐标栅格化得到栅格集合之前，还包括：
36.使用动态目标检测网络对所述点云进行处理，识别所述点云中指示动态目标的三维点并剔除；和/或
37.将所述点云中高度大于第一预设高度的三维点剔除，所述第一预设高度指示高于路沿的高度。
38.根据本技术实施例的第二方面，提供一种路沿检测装置，包括：
39.点云获取模块，用于获取待处理的点云；所述点云包括若干三维点，所述点云由设置于车辆上的探测装置对车辆周围环境进行探测得到；
40.栅格化模块，用于对所述点云进行极坐标栅格化得到栅格集合；所述栅格集合中的栅格包括投影到该栅格的所有三维点的重心、和所述所有三维点中的最大高度和最小高度之间的高度差；
41.筛选模块，用于根据所述高度差从所述栅格集合中筛选出路沿候选栅格集合；
42.路沿检测模块，用于根据所述路沿候选栅格集合中角度相邻的路沿候选栅格的重心之间的相对距离关系，进行路沿检测。根据本技术实施例的第三方面，提供一种电子设备，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可执行指令；
43.其中，所述处理器执行所述可执行指令时实现如第一方面任意一项所述方法中的步骤。
44.根据本技术实施例的第四方面，提供一种车辆，设置有如第三方面所述的电子设备；或者，所述车辆与如第三方面所述的电子设备相互独立、且通信连接。
45.根据本技术实施例的第五方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现第一方面任意一项所述方法的步骤。
46.本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
47.本技术实施例提供一种路沿检测方法、装置、设备、车辆及存储介质，获取待处理的点云；所述点云包括若干三维点，所述点云由设置于车辆上的探测装置对车辆周围环境进行探测得到；在对点云进行极坐标栅格化得到栅格集合之后，考虑到路沿与地面存在一定高度差，因此能够根据所述高度差从所述栅格集合中筛选出路沿候选栅格集合，有利于提高路沿检测的准确性；进而考虑到路沿的连续性特点，根据所述路沿候选栅格集合中角度相邻的路沿候选栅格的重心之间的相对距离关系进行路沿检测，使得确定的路沿检测结果具有平滑性和连续性。
48.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
49.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
50.图1是本技术一示例性实施例示出的一种车辆与电子设备的结构示意图。
51.图2是本技术一示例性实施例示出的另一种车辆与电子设备的结构示意图。
52.图3是本技术一示例性实施例示出的一种路沿检测方法的流程示意图。
53.图4是本技术一示例性实施例示出的点云极坐标栅格化后的栅格示意图。
54.图5a、图5b和图5c是本技术一示例性实施例示出的路沿在栅格中存在的三种形式
的示意图。
55.图6是本技术一示例性实施例示出的安装于车辆一侧的探测装置对道路一侧进行探测的示意图。
56.图7是本技术一示例性实施例示出的安装于车头的探测装置对道路前方及两侧进行探测的示意图。
57.图8是本技术一示例性实施例示出的利用种子生长法来对路沿候选栅格子集合中的路沿候选栅格进行聚类的示意图。
58.图9是本技术一示例性实施例示出的一种路沿检测装置的结构示意图。
59.图10是本技术一示例性实施例示出的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
60.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
61.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
62.应当理解，尽管在本技术可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本技术范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
63.针对于相关技术中的问题，本技术实施例提供了一种路沿检测方法，能够获取安装于车辆上的激光雷达或者其他深度相机等探测装置采集的点云，并利用点云来进行路沿检测。在对点云进行极坐标栅格化得到栅格集合之后，考虑到路沿与地面存在一定高度差，因此能够根据所述高度差从所述栅格集合中筛选出路沿候选栅格集合，有利于提高路沿检测的准确性；进而考虑到路沿的连续性特点，根据所述路沿候选栅格集合中角度相邻的路沿候选栅格的重心之间的相对距离关系进行路沿检测，使得确定的路沿检测结果具有平滑性和连续性。
64.在一些实施例中，本技术实施例提供的路沿检测方法能够应用于电子设备。请参阅图1，示例性的，所述电子设备10可以是安装于车辆20上的车载终端。请参阅图2，所述电子设备10与车辆20相互独立、且电子设备10与车辆20通信连接；比如该电子设备可以是与车辆通信连接的服务器或云服务器、或者该电子设备可以是与车辆通信连接的其他计算设备如移动终端或者电脑等。
65.示例性的，电子设备可以包括存储器和处理器，所述路沿检测方法可以是存储在存储器中的可执行指令，所述处理器执行所述可执行指令时可实现所述路沿检测方法。
66.示例性的，所述车辆安装有探测装置(如激光雷达、rgbd相机、双目视觉传感器或
毫米波雷达等等)，在车辆行驶过程中，探测装置实时探测当前环境得到有关于当前环境的点云。以激光雷达为例，激光雷达用于向当前环境发射激光脉冲序列，然后接收从目标反射回来的激光脉冲序列，并根据反射回来的激光脉冲序列生成点云。在一个例子中，所述激光雷达可以确定反射回来的激光脉冲序列的接收时间，例如，通过探测电信号脉冲的上升沿时间和/或下降沿时间确定激光脉冲序列的接收时间。如此，所述激光雷达可以利用激光脉冲序列的接收时间信息和发射时间计算tof(time of flight，飞行时间)，从而确定探测物到所述激光雷达的距离。所述激光雷达属于自主发光的传感器，不依赖于光源光照，受环境光干扰比较小，即使在无光封闭环境内也可以正常工作，具有广泛的适用性。
67.示例性的，所述点云包括有若干三维点，每个三维点包括位置信息和属性信息，所述位置信息比如可以是以激光雷达为中心建立的三维坐标系下的三维坐标，所述属性信息包括但不限于反射强度、表面法向量和/或颜色信息等等。
68.接下来对本技术实施例提供的路沿检测方法进行示例性说明，请参阅图3，图3为一种路沿检测方法的流程示意图。所述方法包括：
69.在步骤s101中，获取待处理的点云；所述点云包括若干三维点，所述点云由设置于车辆上的探测装置对车辆周围环境进行探测得到。
70.在步骤s102中，对所述点云进行极坐标栅格化得到栅格集合；所述栅格集合中的栅格包括投影到该栅格的所有三维点的重心、和所述所有三维点中的最大高度和最小高度之间的高度差。
71.在步骤s103中，根据所述高度差从所述栅格集合中筛选出路沿候选栅格集合。
72.在步骤s104中，根据所述路沿候选栅格集合中角度相邻的路沿候选栅格的重心之间的相对距离关系，进行路沿检测。本实施例中，在对点云进行极坐标栅格化得到栅格集合之后，考虑到路沿与地面存在一定高度差，因此能够根据所述高度差从所述栅格集合中筛选出路沿候选栅格集合，有利于提高路沿检测的准确性；进而考虑到路沿的连续性特点，根据所述路沿候选栅格集合中角度相邻的路沿候选栅格的重心之间的相对距离关系进行路沿检测，使得确定的路沿检测结果具有平滑性和连续性。
73.在一些实施例中，电子设备在获取到车辆中的探测装置(如激光雷达)采集的点云之后，首先可以对该点云进行预处理，以提高后续路沿检测的准确性。
74.在一种可能实现方式中，考虑到路沿为静态物体，探测装置在探测环境的过程中除了检测到静态物体还会检测到动态目标(如其他车辆、行人、自行车、电动车等)，而动态目标是与路沿检测无关的信息。因此，为了排除指示动态目标的三维点的干扰，所述电子设备可以使用预设的动态目标检测网络对所述点云进行处理，识别所述点云中指示动态目标的三维点并剔除，从而有利于提高后续路沿检测的准确性。
75.示例性的，所述动态目标检测网络用于对点云进行特征提取，以便基于提取到的点云特征进行动态目标识别，进而输出动态目标识别结果，该动态目标识别结果包括指示动态目标的三维点，以便电子设备可以基于动态目标识别结果剔除点云中指示动态目标的三维点。可以理解的是，本技术实施例对于所述动态目标检测网络的结构不做任何限制，可参照相关技术中具备该功能的相关检测网络或模型。
76.在另一种可能的实现方式中，探测装置在探测环境的过程中除了检测到路沿外还可能检测到比路沿更高的物体(如树木、交通指示杆等)，而路沿位于地面上，在空间上与道
路相接，通常略高于地面但不会高太多。因此，为了避免高度过高的三维点的干扰，所述电子设备可以将所述点云中高度大于第一预设高度的三维点剔除，所述第一预设高度指示高于路沿的高度，从而可以筛选出靠近地面的一部分高度点云，有利于提高后续路沿检测的准确性。
77.可以理解的是，所述第一预设高度的具体取值可依据实际应用场景进行具体设置，比如常见的路沿高度为5～30厘米，因此可以设定第一预设高度为35厘米，将高度高于35厘米的三维点剔除，保留设定高度在35厘米以下的三维点参与路沿检测。
78.电子设备在获取探测装置(如激光雷达)采集的点云之后，可以根据实际情况对点云采取上述至少一种预处理过程。
79.在一些实施例中，考虑到点云中的三维点通常是无序的，为了方便后续的路沿检测过程，所述电子设备可以对点云进行栅格化处理，从而将无序的点云转换为有序的栅格。以激光雷达为例，激光雷达对环境进行扫描后，通常近处点云稠密、且远处点云稀疏；发明人发现，极坐标系与激光雷达的扫描远离具有类似的规律，极坐标是指在平面内取一个定点o，叫极点，引一条射线ox，叫做极轴，再选定一个长度单位和角度的正方向(通常取逆时针方向)。对于平面内任何一点m，用ρ表示线段om的长度，θ表示从ox到om的角度，ρ叫做点m的极径，θ叫做点m的极角，有序数对(ρ,θ)就叫点m的极坐标，这样建立的坐标系叫做极坐标系。请参阅图4，在按照角度和距离对极坐标进行划分之后，距离极坐标中心较近的格子的面积较小，距离极坐标中心较远的格子的面积较大。因此，本技术实施例在步骤s101中，所述电子设备对点云进行极坐标栅格化得到栅格集合，以便从栅格集合中获取更多且更准确的点云信息，提高后续路沿检测的准确性。在一个例子中，请参阅图4，首先定义极坐标系角度分辨率(angle_resolution)和距离分辨率(range_resolution)；比如角度分辨率为0.1
°
，表示每0.1
°
划分一个角度，以坐标原点为中心，形成一个扇区；当然，也可以按照其他角度值划分角度(比如1
°
、2
°
等)。比如距离分辨率为0.1米，意味着每个角度扇区内，每隔0.1米划分一个栅格，每个栅格具有对应的极坐标；当然，也可以按照其他距离值划分距离(如0.5米、0.2米等)。对于点云中的每个三维点(x，y，z)，设三维点投影到极坐标系后的角度为grid_x，三维点投影到极坐标系后的距离为grid_y，则可以计算出来三维点在极坐标系中的坐标为：
[0080][0081]
在计算出点云中的各个三维点所属栅格之后，所述电子设备可以更新栅格属性，所述栅格集合中的各个栅格包括有投影到该栅格的所有三维点的重心、所述所有三维点中的最大高度和最小高度之间的高度差、和投影到该栅格的所有三维点的集合。其中，投影到该栅格的所有三维点的重心为所述所有三维点的三维坐标的平均值。在一个例子中，假设重心为(x，y，z)，该栅格中投影有n个三维点，三维坐标分别为(x1，y1，z1)、(x2，y2，z2)
……
(xn，yn，zn)，则所述最大高度指的是所有三维点中的最大z值，所述最小高度指的是所有三维点中的最小z值。当然，除了包含上述属性信息之后，还可以包含其他属性信息，如所述最大高度和所述最小高度。
[0082]
在一些实施例中，在对点云进行极坐标栅格化之后，在步骤s102中，考虑到路沿是
高出地面的，因此所述电子设备可以根据所述高度差从所述栅格集合中筛选出路沿候选栅格集合，从而有利于后续路沿检测结果的准确性。
[0083]
示例性的，请参阅图5a和图5b，考虑到路沿在栅格中的两种情况，在图5a中，路沿的完整跳变过程全部在单个栅格中可见，在图5b中，栅格内的高度差比较小，因此该栅格会被分类为地面属性栅格。换句话说，所述电子设备可以将所述高度差大于第二预设高度的栅格确定为路沿候选栅格；其中，所述第二预设高度指示路沿与地面的预设高度差，可依据实际的地面建设情况进行具体设置，比如常见的路沿高度为5～30厘米，因此可以设定所述第二预设高度为5厘米。
[0084]
示例性的，请参见图5c，路沿在栅格中还存在第三种情况，路沿的跳变处刚好处于栅格边缘。针对于该种情况，所述栅格还包括所述所有三维点中的最大高度和最小高度；对于栅格集合中的每个栅格，所述电子设备确定与该栅格距离相邻的至少一个相邻栅格，得到栅格子集合；然后对于各个所述栅格子集合，若所述栅格子集合中的最大高度和最小高度之间的高度差大于所述第二预设高度，则根据所述栅格子集合确定路沿候选栅格。本实施例中综合评估距离连续的至少两个栅格的高度差，以确保能够完整覆盖路沿，避免路沿出现在栅格边界导致的漏检测现象，提高栅格检测的准确性。
[0085]
在一个例子中，所述电子设备可以将所述栅格子集合中的所有栅格确定为路沿候选栅格。在另一个例子中，考虑到所述栅格子集合中距离极坐标中心更近的栅格属于地面属性栅格的概率更高，为了节省后续的运算数据量，所述电子设备可以将所述栅格子集合中远离坐标中心的栅格确定为路沿候选栅格，即剔除所述栅格子集合中靠近坐标中心的栅格。
[0086]
在一个例子中，在极坐标栅格中，每一个角度由近及远，除了该角度的第一个栅格和最后一个栅格之外的其他栅格，提取每个栅格本身i、靠近坐标中心的相邻栅格i-1、远离坐标中心的相邻栅格i+1，电子设备确定这三个连续栅格中的最大高度和最小高度之间的高度差，若该高度差大于所述第二预设高度，为了节省后续的运算数据量，将栅格i和/或远离坐标中心的相邻栅格i+1确定为路沿候选栅格。
[0087]
在一些实施例中，在基于上述方式筛选得到路沿候选栅格集合之后，考虑到在极坐标同一角度的路沿候选栅格中，远离极坐标中心的路沿候选栅格会被靠近极坐标中心的路沿候选栅格所遮挡，电子设备优先考量靠近极坐标中心的路沿候选栅格，因此，为了节省后续的运算数据量，在所述路沿候选栅格集合中，所述电子设备将各个极坐标角度上最靠近极坐标中心的路沿候选栅格保留下来，然后将将各个极坐标角度上除了最靠近极坐标中心的路沿候选栅格之外的其他其余路沿候选栅格删除。
[0088]
在一些实施例中，该路沿候选栅格集合包括正确分类为路沿的栅格与被误分类为路沿的栅格两类。因此，为了减少误分类栅格的影响，对于所述路沿候选栅格集合中的每个路沿候选栅格，所述电子设备将所述路沿候选栅格及其角度相邻的至少一个路沿候选栅格分别到极坐标中心的距离中的中值或者平均值，作为所述路沿候选栅格到极坐标中心的距离。本实施例通过中值滤波或均值滤波，实现对路沿栅格的噪声和毛刺进行有效过滤。
[0089]
在一个例子中，对于所述路沿候选栅格集合中的每个路沿候选栅格i，电子设备考察该路沿候选栅格左右相邻角度的至少2个路沿候选栅格(比如路沿候选栅格i-1和路沿候选栅格i+1)，以栅格到中心的距离为对象，执行中值滤波或均值滤波，即取这至少3个路沿
候选栅格(i-1、i、i+1)与中心的距离的中值或者均值，设为该路沿候选栅格i到中心的距离。在对所述路沿候选栅格集合中的每个路沿候选栅格均进行上述中值滤波或均值滤波之后，连续角度的毛刺和噪声被有效过滤。
[0090]
在一些实施例中，在步骤s104中，所述电子设备根据所述路沿候选栅格集合中角度相邻的路沿候选栅格的重心之间的相对距离关系，进行路沿检测。
[0091]
在一种可能的实施方式中，若连续的多个路沿候选栅格均满足以下条件：角度相邻的路沿候选栅格的重心之间的相对距离小于预设阈值，则根据所述连续的多个路沿候选栅格生成路沿结果。
[0092]
在另一种可能的实施方式中，所述电子设备可以在从所述路沿候选栅格集合中选取作为初始种子点的路沿候选栅格后，沿着指定方向重复执行以下步骤直到不存在与种子点角度相邻的路沿候选栅格：若作为种子点的路沿候选栅格与角度相邻的路沿候选栅格之间的重心距离小于预设距离，将所述角度相邻的路沿候选栅格作为新的种子点。在执行完上述步骤之后，根据作为种子点的所有路沿候选栅格生成路沿结果。本实施例考虑到路沿的连续性特点，利用种子生长法来对路沿候选栅格集合中的路沿候选栅格进行聚类，通过作为种子点的路沿候选栅格与角度相邻的路沿候选栅格之间的重心距离是否符合要求来确定新的种子点以便继续生长，从而进一步筛选出存在路沿的栅格；最后根据作为种子点的所有路沿候选栅格生成路沿结果，比如可以将作为种子点的所有路沿候选栅格依次相连，从而得到路沿结果，能够保证生成的路沿结果的平滑性和连续性。
[0093]
所述电子设备在从所述路沿候选栅格集合中选取作为初始种子点的路沿候选栅格后，沿着指定方向确定与作为种子点的路沿候选栅格角度相邻的路沿候选栅格，若作为种子点的路沿候选栅格与角度相邻的路沿候选栅格之间的重心距离小于预设距离，将所述角度相邻的路沿候选栅格作为新的种子点继续生长；然后继续沿着指定方向确定与新种子点角度相邻的路沿候选栅格，将新种子点与角度相邻的路沿候选栅格之间的重心距离与预设距离进行比较，若小于预设距离，将角度相邻的路沿候选栅格作为新的种子点继续生长，依次类推，直到沿着指定方向不存在与种子点角度相邻的路沿候选栅格。本实施例使用种子生长法对路沿候选栅格集合中的路沿候选栅格进行聚类，通过重心距离来确定种子点之间的连续关系，从而能够依据选取的种子点生成连续平滑的路沿结果。
[0094]
举个例子，假设作为初始种子点的路沿候选栅格为i，沿着指定方向生长，若路沿候选栅格i与角度相邻的路沿候选栅格i+1之间的重心距离小于预设距离，则将路沿候选栅格i+1作为新的种子点继续生长；若路沿候选栅格i+1与角度相邻的路沿候选栅格i+2之间的重心距离小于预设距离，则将路沿候选栅格i+2作为新的种子点继续生长；若将路沿候选栅格i+2与角度相邻的路沿候选栅格i+3之间的重心距离小于预设距离，则将路沿候选栅格i+3作为新的种子点继续生长；依次类推，直到作为种子点的路沿候选栅格i+n沿指定方向不存在角度相邻的路沿候选栅格i+n+1，其中，n为大于0的整数。
[0095]
所述电子设备在从所述路沿候选栅格集合中选取作为初始种子点的路沿候选栅格后，沿着指定方向确定与作为初始种子点的路沿候选栅格角度差异最小的路沿候选栅格，第一个与初始种子点角度差异最小的路沿候选栅格即与初始种子点角度相邻的路沿候选栅格，若作为初始种子点的路沿候选栅格与角度相邻的路沿候选栅格之间的重心距离大于或等于预设距离，则所述电子设备从未被选择过的剩余路沿候选栅格中，选择与所述初
始种子点角度差异最小的新的路沿候选栅格，然后将初始种子点与当前角度差异最小的路沿候选栅格之间的重心距离与预设距离进行比较，若仍然大于或等于预设距离，所述电子设备继续从未被选择过的剩余路沿候选栅格中，选择与所述初始种子点角度差异最小的新的路沿候选栅格进行考察，依次类推，直到执行次数满足预设次数，则路沿停止生长。本实施例通过重心距离来筛选种子点，有利于选取出具有连续关系的种子点，并排除不具有连续关系的路沿候选栅格。
[0096]
举个例子，假设作为初始种子点的路沿候选栅格为i，沿着指定方向生长，若路沿候选栅格i与角度相邻的路沿候选栅格i+1之间的重心距离大于或等于预设距离，从未被选择过的剩余路沿候选栅格中选择与所述初始种子点角度差异最小的新的路沿候选栅格i+2；若路沿候选栅格i与路沿候选栅格i+2之间的重心距离大于或等于预设距离，从未被选择过的剩余路沿候选栅格中选择与所述初始种子点角度差异最小的新的路沿候选栅格i+3；若路沿候选栅格i与路沿候选栅格i+3之间的重心距离大于或等于预设距离，从未被选择过的剩余路沿候选栅格中选择与所述初始种子点角度差异最小的新的路沿候选栅格i+4继续考察；依次类推，如果考察到i+m(或者说执行m次)也没有找到满足所述预设距离的路沿候选栅格，则路沿停止生长；m根据实际应用场景进行具体设置。
[0097]
在一示例性的实施例中，请参阅图6，用于采集点云的探测装置21安装于车辆20的其中一侧，能够采集道路其中一侧的环境信息，则电子设备从路沿候选栅格集合可以确定一条路沿结果。
[0098]
示例性的，在利用种子生长法来对路沿候选栅格集合中的路沿候选栅格进行聚类的过程中，选取的作为初始种子点的路沿候选栅格可以是处于极坐标其中一个边界且距极坐标中心最近的路沿候选栅格，进而初始种子点可以往指定方向生长，该指定方向可以是从所述极坐标其中一个边界指向另一个边界的方向。其中，所述极坐标其中一个边界和另一个边界指的是角度边界，如图4中的左右两侧的直线边界。处于极坐标的两个边界上的路沿候选栅格可以指示探测装置的两个探测边界探测到的路沿信息。示例性的，在利用种子生长法来对路沿候选栅格集合中的路沿候选栅格进行聚类的过程中，选取的作为初始种子点的路沿候选栅格可以是处于极坐标非边界且距极坐标中心最近的路沿候选栅格，进而初始种子点可以往指定方向生长，该指定方向包括所述初始种子点分别指向极坐标的两个边界对应的两个方向，即是说，初始种子点往极坐标的两个边界分别生长。
[0099]
在确定所有的种子点之后，所述电子设备可以将作为种子点的所有路沿候选栅格依次相连，得到路沿结果。
[0100]
在另一示例性的实施例中，请参阅图7，用于采集点云的探测装置21安装于车辆20的车头，能够采集道路前方及道路两侧的环境信息，则电子设备从路沿候选栅格集合可能可以确定出两条路沿结果，分别位于车辆的左右两侧。则在利用种子生长法进行聚类之前，考虑到路沿通常位于车辆左右两侧，因此所述电子设备先根据从极坐标中心朝车辆行驶方向延伸的分界线，将所述路沿候选栅格集合划分成两个路沿候选栅格子集合，然后利用种子生长法对两个路沿候选栅格子集合中的路沿候选栅格分别进行聚类，聚类方式与上述描述过程类似，此处不再赘述，从而可以确定位于车辆左右两侧的两个路沿结果。
[0101]
示例性的，在利用种子生长法来对路沿候选栅格子集合中的路沿候选栅格进行聚类的过程中，选取的作为初始种子点的路沿候选栅格可以是处于极坐标边界且距极坐标中
心最近的路沿候选栅格，进而初始种子点可以往指定方向生长，该指定方向可以是车辆行驶方向。请参阅图8，图8示出了位于极坐标边界的初始种子点往车辆行驶方向生长所确定的路沿结果。
[0102]
示例性的，在利用种子生长法来对路沿候选栅格子集合中的路沿候选栅格进行聚类的过程中，选取的作为初始种子点的路沿候选栅格也可以是处于极坐标非边界且距极坐标中心最近的路沿候选栅格，进而初始种子点可以往指定方向生长，所述指定方向包括所述初始种子点指向极坐标边界的方向、以及车辆行驶方向，即初始种子点往极坐标边界和车辆行驶方向两边分别生长。
[0103]
对于各个所述沿候选栅格子集合，在确定所有的种子点之后，所述电子设备根据该路沿候选栅格子集合中作为种子点的所有路沿候选栅格分别生成路沿结果；比如将作为种子点的所有路沿候选栅格依次相连，得到路沿结果。
[0104]
其中，不难理解，上述各实施例中的描述的方案在不存在冲突的情况，可以进行组合，本技术实施例中不一一例举。
[0105]
相应的，请参阅图9，本技术实施例还提供了一种路沿检测装置，包括：
[0106]
点云获取模块201，用于获取待处理的点云；所述点云包括若干三维点，所述点云由设置于车辆上的探测装置对车辆周围环境进行探测得到。
[0107]
栅格化模块202，用于对所述点云进行极坐标栅格化得到栅格集合；所述栅格集合中的栅格包括投影到该栅格的所有三维点的重心、和所述所有三维点中的最大高度和最小高度之间的高度差。
[0108]
筛选模块203，用于根据所述高度差从所述栅格集合中筛选出路沿候选栅格集合。
[0109]
路沿检测模块204，用于根据所述路沿候选栅格集合中角度相邻的路沿候选栅格的重心之间的相对距离关系，进行路沿检测。
[0110]
在一些实施例中，所述路沿检测模块204包括种子生长单元和路沿结果生成单元。
[0111]
所述种子生长单元，用于在从所述路沿候选栅格集合中选取作为初始种子点的路沿候选栅格后，沿着指定方向重复执行以下步骤直到不存在与种子点角度相邻的路沿候选栅格：若作为种子点的路沿候选栅格与角度相邻的路沿候选栅格之间的重心距离小于预设距离，将所述角度相邻的路沿候选栅格作为新的种子点。
[0112]
所述路沿结果生成单元，用于根据作为种子点的所有路沿候选栅格生成路沿结果。
[0113]
在一些实施例中，所述种子生长单元还用于沿着指定方向重复执行以下步骤直到执行次数满足预设次数：若作为初始种子点的路沿候选栅格与当前角度差异最小的路沿候选栅格之间的重心距离大于或等于预设距离，从未被选择过的剩余路沿候选栅格中选择与所述初始种子点角度差异最小的新的路沿候选栅格。
[0114]
在一些实施例中，所述探测装置安装于车辆的其中一侧，用于采集道路其中一侧的环境信息；所述作为初始种子点的路沿候选栅格为处于极坐标其中一个边界且距极坐标中心最近的路沿候选栅格，所述指定方向包括从所述极坐标其中一个边界指向另一个边界的方向；或者所述作为初始种子点的路沿候选栅格为处于极坐标非边界且距极坐标中心最近的路沿候选栅格，所述指定方向包括所述初始种子点分别指向极坐标的两个边界对应的两个方向。
[0115]
在一些实施例中，所述探测装置安装于车头，用于采集道路前方及道路两侧的环境信息。所述装置还包括划分模块，用于根据从极坐标中心朝车辆行驶方向延伸的分界线，将所述路沿候选栅格集合划分成两个路沿候选栅格子集合。
[0116]
其中，在各个所述路沿候选栅格子集合中，所述作为初始种子点的路沿候选栅格为处于极坐标边界且距极坐标中心最近的路沿候选栅格，所述指定方向包括车辆行驶方向；或者，所述作为初始种子点的路沿候选栅格为处于极坐标非边界且距极坐标中心最近的路沿候选栅格，所述指定方向包括所述初始种子点指向极坐标边界的方向、以及车辆行驶方向。
[0117]
所述路沿结果生成单元具体用于对于各个所述路沿候选栅格子集合，根据该路沿候选栅格子集合中作为种子点的所有路沿候选栅格分别生成路沿结果。
[0118]
在一些实施例中，所述装置还包括删除模块，用于在所述路沿候选栅格集合中，将各个极坐标角度上除了最靠近极坐标中心的路沿候选栅格之外的其余路沿候选栅格删除。
[0119]
在一些实施例中，所述装置还包括滤波模块，用于对于所述路沿候选栅格集合中的每个路沿候选栅格，将所述路沿候选栅格及其角度相邻的至少一个路沿候选栅格分别到极坐标中心的距离中的中值或者平均值，作为所述路沿候选栅格到极坐标中心的距离。
[0120]
在一些实施例中，所述筛选模块203具体用于将所述高度差大于第二预设高度的栅格确定为路沿候选栅格；其中，所述第二预设高度指示路沿与地面的预设高度差。
[0121]
在一些实施例中，所述栅格还包括所述所有三维点中的最大高度和最小高度。所述筛选模块203具体用于对于栅格集合中的每个栅格，确定与该栅格距离相邻的至少一个相邻栅格，得到栅格子集合；对于各个所述栅格子集合，若所述栅格子集合中的最大高度和最小高度之间的高度差大于第二预设高度，根据所述栅格子集合确定路沿候选栅格；其中，所述第二预设高度指示路沿与地面的预设高度差。
[0122]
在一些实施例中，所述装置还包括点云预处理模块，用于使用动态目标检测网络对所述点云进行处理，识别所述点云中指示动态目标的三维点并剔除；和/或将所述点云中高度大于第一预设高度的三维点剔除，所述第一预设高度指示高于路沿的高度。
[0123]
上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
[0124]
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本技术方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0125]
相应的，请参阅图10，本技术实施例还提供了一种电子设备10，包括存储器11、处理器12及存储在存储器11上并可在处理器12上运行的可执行指令；
[0126]
其中，所述处理器12执行所述可执行指令时实现上述任意一项所述方法中的步骤。
[0127]
示例性的，所述处理器12包括但不限于中央处理单元(central processing unit，cpu)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路
(application specific integrated circuit，asic)或者现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)等。
[0128]
示例性的，所述存储器11可以包括至少一种类型的存储介质，存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等等)、随机访问存储器(ram)、静态随机访问存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。
[0129]
上述设备中各个器件的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
[0130]
相应的，请参阅图1或图2，本技术实施例还提供了一种车辆，所述车辆设置有上述的电子设备；或者，所述车辆与上述电子设备相互独立、且通信连接。
[0131]
可以理解的是，车辆还包括其他部件，如车辆一般包括有底盘、车身、发动机和电气设备。发动机是车辆的动力装置，用于产生动力；底盘用于支撑发送机和车身，并且底盘可以根据发动机产生的动力驱动车辆运动；车身安装在底盘的车架上，用以驾驶员、乘客乘坐或者装载货物；电气设备包括电源和用电设备，例如电源包括蓄电池和发电机，用电设备包括发动机的起动系或者其他用电装置。可选地，车辆还包括有车载传感器(如摄像头、激光雷达、毫米波雷达、rgbd相机等)，用于感知车辆周围环境的环境信息。可选地，车辆还包括有自动驾驶系统，用于辅助驾驶员驾驶。
[0132]
相应的，本技术实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时用于实现上述的路沿检测方法。
[0133]
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由装置的处理器执行以完成上述方法。例如，非临时性计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
[0134]
一种非临时性计算机可读存储介质，当存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得终端能够执行上述方法。
[0135]
本说明书中描述的主题及功能操作的实施例可以在以下中实现：数字电子电路、有形体现的计算机软件或固件、包括本说明书中公开的结构及其结构性等同物的计算机硬件、或者它们中的一个或多个的组合。本说明书中描述的主题的实施例可以实现为一个或多个计算机程序，即编码在有形非暂时性程序载体上以被数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作的计算机程序指令中的一个或多个模块。可替代地或附加地，程序指令可以被编码在人工生成的传播信号上，例如机器生成的电、光或电磁信号，该信号被生成以将信息编码并传输到合适的接收机装置以由数据处理装置执行。计算机存储介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行存取存储器设备、或它们中的一个或多个的组合。
[0136]
本说明书中描述的处理及逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程计算机执行，以通过根据输入数据进行操作并生成输出来执行相应的功能。所述处理及逻辑流程还可以由专用逻辑电路—例如fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)来执行，并且装置也可以实现为专用逻辑电路。
[0137]
适合用于执行计算机程序的计算机包括，例如通用和/或专用微处理器，或任何其
他类型的中央处理单元。通常，中央处理单元将从只读存储器和/或随机存取存储器接收指令和数据。计算机的基本组件包括用于实施或执行指令的中央处理单元以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备，例如磁盘、磁光盘或光盘等，或者计算机将可操作地与此大容量存储设备耦接以从其接收数据或向其传送数据，抑或两种情况兼而有之。然而，计算机不是必须具有这样的设备。此外，计算机可以嵌入在另一设备中，例如移动电话、个人数字助理(pda)、移动音频或视频播放器、游戏操纵台、全球定位系统(gps)接收机、或例如通用串行总线(usb)闪存驱动器的便携式存储设备，仅举几例。
[0138]
适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、媒介和存储器设备，例如包括半导体存储器设备(例如eprom、eeprom和闪存设备)、磁盘(例如内部硬盘或可移动盘)、磁光盘以及cd rom和dvd-rom盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。
[0139]
虽然本说明书包含许多具体实施细节，但是这些不应被解释为限制任何发明的范围或所要求保护的范围，而是主要用于描述特定发明的具体实施例的特征。本说明书内在多个实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实施。另一方面，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或以任何合适的子组合来实施。此外，虽然特征可以如上所述在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除，并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。
[0140]
类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求这些操作以所示的特定顺序执行或顺次执行、或者要求所有例示的操作被执行，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种系统模块和组件的分离不应被理解为在所有实施例中均需要这样的分离，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中，或者封装成多个软件产品。
[0141]
由此，主题的特定实施例已被描述。其他实施例在所附权利要求书的范围以内。在某些情况下，权利要求书中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍实现期望的结果。此外，附图中描绘的处理并非必需所示的特定顺序或顺次顺序，以实现期望的结果。在某些实现中，多任务和并行处理可能是有利的。
[0142]
以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术保护的范围之内。