激光雷达的滤波方法、终端设备及计算机可读存储介质与流程

文档序号:33396456发布日期:2023-03-08 13:43阅读:36来源:国知局
激光雷达的滤波方法、终端设备及计算机可读存储介质与流程

1.本技术属于激光雷达技术领域,尤其涉及一种激光雷达的滤波方法、终端设备及计算机可读存储介质。


背景技术:

2.激光雷达系统采用光脉冲来基于每个光脉冲的飞行时间(time of flight,tof)测量物体的距离。因激光发射为光束,具有一定横截面积,当单次激光光束探射到一近一远物体时,激光点云数据中容易出现拖尾点,从而导致测距误差。
3.目前,通常采用基于领域距离的判断方法识别拖尾点,具体的,计算待测的反射点与其各个领域点之间的距离差,统计超过距离阈值的距离差的个数,以此判定待测的反射点是否为拖尾点。但有时拖尾点与邻域点的距离差不大,容易将一些拖尾点识别为正常点,识别精度较低,从而影响测距精度与点云效果。


技术实现要素:

4.本技术实施例提供了一种激光雷达的滤波方法、终端设备及计算机可读存储介质,可以提高拖尾点的滤波精度,从而提高激光雷达的测距精度。
5.第一方面,本技术实施例提供了一种激光雷达的滤波方法,应用于激光雷达,所述激光雷达接收探测物反射的回波信号并形成点云数据,所述点云数据包括按照扫描顺序排列的多个反射点,所述激光雷达的滤波方法包括:
6.对于第i个反射点,若第i-1个反射点为正常点,则判断所述第i个反射点与所述第i个反射点之前的近邻点是否趋势相同,其中,所述第i个反射点之前的近邻点包括扫描顺序在所述第i个反射点之前的m个反射点,m为正整数;
7.若所述第i个反射点与所述第i个反射点之前的近邻点趋势不同,则判断所述第i个反射点是否为辐射点,其中,所述辐射点、所述辐射点的相邻点和原点形成的角度超出预设范围,所述原点表示所述激光雷达的位置;
8.若所述第i个反射点为辐射点,则判定所述第i个反射点为拖尾点,滤除所述拖尾点。
9.本技术实施例中,先通过判断当前反射点与之前的近邻点是否同趋势,来确定当前反射点是否正常;若不正常,再继续判断当前反射点是否为辐射点,进一步判断该不正常的反射点是拖尾点、还是误判;相当于进行了两次判断,提高了判断精度;另外,通过同趋势的判断,避免了由于相邻点距离差较大导致的误判,进一步提高了判断精度。通过上述方法,有效提高了拖尾点的滤波精度,从而提高激光雷达的测距精度。
10.在第一方面的一种可能的实现方式中,所述判断所述第i个反射点与所述第i个反射点之前的近邻点是否趋势相同,包括:
11.根据所述第i个反射点与所述原点之间的第一距离、以及第i-2个反射点与所述原点之间的第二距离,确定第一索引值;
12.根据所述第一索引值从第一预设表中获取中间点与所述原点之间的第三距离,所述中间点为所述第i个反射点和所述第i-2个反射点连线的中点;
13.若所述第i-1个反射点与所述原点之间的第四距离在所述第三距离的预设范围内,则判定所述第i个反射点与所述第i个反射点之前的近邻点趋势相同;
14.若所述第i-1个反射点与所述原点之间的第四距离不在所述第三距离的预设范围内,则判定所述第i个反射点与所述第i个反射点之前的近邻点趋势不同。
15.在第一方面的一种可能的实现方式中,所述判断所述第i个反射点是否为辐射点,包括:
16.计算所述第i个反射点和所述原点之间连线、与所述原点和所述第i-1个反射点之间连线的领域角;
17.在第二预设表中查找与所述领域角对应的长度边界值;
18.根据所述第i-1个反射点与所述原点之间的距离、以及所述长度边界值,计算长度范围;
19.若所述第i个反射点和所述原点之间的距离不在所述长度范围内,则判定所述第i个反射点为辐射点;
20.若所述第i个反射点和所述原点之间的距离在所述长度范围内,则判定所述第i个反射点为非辐射点。
21.在第一方面的一种可能的实现方式中,在判断所述第i个反射点与所述第i个反射点之前的近邻点是否趋势相同之前,所述方法还包括:
22.若所述第i-1个反射点为正常点,则判断第i-2个反射点是否为拖尾点;
23.若所述第i-2个发射点为拖尾点,则检测所述第i-1个反射点与所述第i-1个反射点之前的近邻点是否趋势相同;
24.若所述第i-1个反射点与所述第i-1个反射点之前的近邻点趋势相同,则将所述第i-2个反射点修正为正常点。
25.在第一方面的一种可能的实现方式中,所述检测所述第i-1个反射点与所述第i-1个反射点之前的近邻点是否趋势相同,包括:
26.若第i-3个反射点、所述第i-2个反射点和所述第i-1个反射点趋势相同,且所述第i-2个反射点、所述第i-1个发射点和所述第i个反射点趋势相同,则判定所述第i-1个反射点与所述第i-1个反射点之前的近邻点趋势相同。
27.在第一方面的一种可能的实现方式中,所述方法还包括:
28.按照扫描顺序遍历所述点云数据中的多个反射点,获得所述多个反射点各自的第一标记,所述第一标记用于表示反射点为正常点或拖尾点;
29.按照扫描顺序的反向顺序遍历所述点云数据中的多个反射点,获得所述多个反射点各自的第二标记,所述第二标记用于表示反射点为正常点或拖尾点;
30.对于每个反射点,若所述反射点的第一标记和第二标记均表示拖尾点,则判定所述反射点为拖尾点;
31.若所述反射点的第一标记和第二标记中任意一个标记表示正常点,则判定所述反射点为正常点。
32.在第一方面的一种可能的实现方式中,在判断所述第i个反射点与所述第i个反射
点之前的近邻点是否趋势相同之后,所述方法还包括:
33.若所述第i个反射点与所述第i个反射点之前的近邻点趋势相同,则判定所述第i个反射点为正常点;
34.在判断所述第i个反射点是否为辐射点之后,所述方法还包括:
35.若所述第i个反射点为非辐射点,则判定所述第i个反射点为正常点。
36.第二方面,本技术实施例提供了一种激光雷达的滤波装置,应用于激光雷达,所述激光雷达接收探测物反射的回波信号并形成点云数据,所述点云数据包括按照扫描顺序排列的多个反射点,所述激光雷达的滤波装置包括:
37.第一判断单元,用于对于第i个反射点,若第i-1个反射点为正常点,则判断所述第i个反射点与所述第i个反射点之前的近邻点是否趋势相同,其中,所述第i个反射点之前的近邻点包括扫描顺序在所述第i个反射点之前的m个反射点,m为正整数;
38.第二判断单元,用于若所述第i个反射点与所述第i个反射点之前的近邻点趋势不同,则判断所述第i个反射点是否为辐射点,其中,所述辐射点、所述辐射点的相邻点和原点形成的角度超出预设范围,所述原点表示所述激光雷达的位置;
39.结果单元,用于若所述第i个反射点为辐射点,则判定所述第i个反射点为拖尾点,滤除所述拖尾点。
40.第三方面,本技术实施例提供了一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面中任一项所述的激光雷达的滤波方法。
41.第四方面,本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项所述的激光雷达的滤波方法。
42.第五方面,本技术实施例提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在终端设备上运行时,使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的激光雷达的滤波方法。
43.可以理解的是,上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。
附图说明
44.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
45.图1是本技术实施例提供的激光测距原理的示意图;
46.图2是本技术实施例提供的拖尾现象的示意图;
47.图3是本技术实施例提供的激光雷达的滤波方法的流程示意图;
48.图4是本技术实施例提供的同趋势的示意图;
49.图5是本技术实施例提供的趋势判断原理示意图;
50.图6是本技术实施例提供的拖尾点和辐射点的示意图;
51.图7是本技术实施例提供的辐射点判断原理的示意图;
52.图8是本技术实施例提供的拖尾点识别流程示意图;
53.图9是本技术实施例提供的反射点的示意图;
54.图10是本技术另一实施例提供的反射点的示意图;
55.图11是本技术另一实施例提供的拖尾点识别流程的示意图;
56.图12是本技术实施例提供的激光雷达的滤波装置的结构框图;
57.图13是本技术实施例提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
58.以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本技术实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
59.应当理解,当在本技术说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
60.还应当理解,在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
61.如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0062]
另外,在本技术说明书和所附权利要求书的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0063]
在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。
[0064]
首先介绍本技术实施例涉及到的技术背景。
[0065]
激光雷达系统采用光脉冲来基于每个光脉冲的飞行时间(tof)测量到物体的距离。参见图1,是本技术实施例提供的激光测距原理的示意图。如图1所示,激光雷达通过发射激光束并接受目标物体反射回来的激光信号来进行测距。设激光发射时刻为t1,接受回波时刻为t2,在对齐不同能量回波时刻并消除硬件等非空间传播延迟时间

t后,便可得实际目标距离其中c为光速。
[0066]
但因激光发射为光束,横截面具有一定面积。参见图2,是本技术实施例提供的拖尾现象的示意图。如图2中的(a)所示,当单次激光光束探射到一近一远物体时,便会出现异形回波,导致定时误差,从而导致测距误差。如图2中的(b)所示,pi点为上述情况产生的拖尾点。
[0067]
相关技术中,一种检测拖尾点的方法为基于领域距离的判断方法。该类方法中,计算待测的反射点与其各个领域点之间的距离差,统计超过距离阈值的距离差的个数,以此判定待测的反射点是否为拖尾点。例如,设邻域为3,若计算出待测的反射点与前后两个相邻点之间的距离差d1、d2均大于阈值d,则该待测点认为是拖尾点。但实际应用中,有时拖尾点与邻域点的距离差不大,容易将一些拖尾点识别为正常点,识别精度较低,从而影响测距精度与点云效果。
[0068]
另一种检测拖尾点的方法为基于领域角度的判断方法。该类方法通过判断待测反射点与其近邻点、原点形成的角度是否超出正常角度范围来识别拖尾点。例如,如图2中的(b)所示,若pi为待测的反射点,如果∠opip
i+1
大于175
°
或小于5
°
,则认为pi为拖尾点。由于涉及到几何计算,该类方法所需的数据处理量较大;另外,当存在如图2所示的大斜角反射点时,该类方法容易将大斜角反射点误判为拖尾点,检测精度较低,从而影响测距精度。
[0069]
为了解决上述问题,本技术实施例提供了一种激光雷达的滤波方法。通过本技术实施例中的方法,能够避免由于拖尾点和邻域点距离差不大导致的漏检,还能够避免大斜角反射点的误判,有效提高了拖尾点的滤波精度,从而提高激光雷达的测距精度。同时,通过预设表的方式,减少了算法的计算量,有效提高了检测效率,从而节约了激光雷达的测距时间。
[0070]
参见图3,是本技术实施例提供的激光雷达的滤波方法的流程示意图。本技术实施例提供的激光雷达的滤波方法应用于激光雷达,所述激光雷达接收探测物反射的回波信号并形成点云数据,所述点云数据包括按照扫描顺序排列的多个反射点。
[0071]
在一些应用场景中,激光雷达为多线雷达。该场景下,需要针对每一线激光生成的点云进行滤波处理。相应的,本技术实施例中提供的方法,针对的是一线激光生成的点云数据的处理方法。
[0072]
作为示例而非限定,所述方法可以包括以下步骤:
[0073]
s301,对于第i个反射点,若第i-1个反射点为正常点,则判断第i个反射点与第i个反射点之前的近邻点是否趋势相同。
[0074]
其中,第i个反射点之前的近邻点包括扫描顺序在第i个反射点之前的m个反射点,m为正整数。例如,当m=2,则第i个反射点之前的近邻点为第i-1个反射点和第i-2个反射点。
[0075]
本技术实施例中,若某个反射点与其之前的两个近邻点在同一直线(或近似直线)上,则表示该反射点与其之前的两个近邻点趋势相同。参见图4,是本技术实施例提供的同趋势的示意图。当∠pip
i-2
p
i-1
(设为θ)大于阈值角(设为θ
thd
)时,认为pi与p
i-2
p
i-1
不同趋势,反之,就认为pi与p
i-2
p
i-1
相同趋势。如图4中的(a)所示,θ大于θ
thd
,即pi与p
i-2
p
i-1
趋势不同。如图4中的(b)所示,θ小于θ
thd
,即pi与p
i-2
p
i-1
趋势相同。
[0076]
在一个实施例中,参见图5,是本技术实施例提供的趋势判断原理示意图。如图5所示,p
i-2
和pi为相隔点,α为雷达水平分辨率角,p
i-1
处于射线opc上,依据正余弦定理容易计算出opc的长度,记为r(pc)。设t为同趋势径长对比差阈值(例如0.05),可得:
[0077]
r(p
cl
)=r(pc)
×
(1-t)
[0078]
r(p
ch
)=r(pc)
×
(1+t)
[0079]
若中间点p
i-1
的径向长r(p
i-1
)满足:r(p
cl
)《r(p
i-1
)《r(p
ch
),则认为p
i-2
,p
i-1
,pi为同
趋势,换言之,即pi相对前近邻正常点p
i-2
,p
i-1
的变化趋势和p
i-2
,p
i-1
点的延展趋势基本相同。
[0080]
上述实施例中,即时计算比较耗时,为了解决该问题,在另一个实施例中,趋势判断方法可以包括:
[0081]
根据所述第i个反射点与所述原点之间的第一距离、以及第i-2个反射点与所述原点之间的第二距离,确定第一索引值;
[0082]
根据所述第一索引值从第一预设表中获取中间点与所述原点之间的第三距离,所述中间点为所述第i个反射点和所述第i-2个反射点连线的中点;
[0083]
若所述第i-1个反射点与所述原点之间的第四距离在所述第三距离的预设范围内,则判定所述第i个反射点与所述第i个反射点之前的近邻点趋势相同;
[0084]
若所述第i-1个反射点与所述原点之间的第四距离不在所述第三距离的预设范围内,则判定所述第i个反射点与所述第i个反射点之前的近邻点趋势不同。
[0085]
示例性的,令r(p
i-2
)=1,并限制0.50《r(pi)/r(p
i-2
)《1.50(大都数情形都能满足此条件,不满足部分不进行同趋势判断),r(pi)/r(p
i-2
)颗粒度为0.01进行计算,即选取100对r(pi)/r(p
i-2
)关系计算r(pc)结果。相应的,取k=int(100
×
r(pi)/r(p
i-2
))-50为索引值(0-100),数组值为对应r(pc)值。至此,建立r(pc)查找表,后续即可根据实际k值快速得出对应的r(pc)值。
[0086]
通过本技术实施例中的查表计算方法,能够减少趋势判断的计算量,提高趋势判断的效率,从而提高拖尾识别的效率。
[0087]
s302,若第i个反射点与第i个反射点之前的近邻点趋势不同,则判断第i个反射点是否为辐射点。
[0088]
其中,辐射点、辐射点的相邻点和原点形成的角度超出预设范围,原点表示激光雷达的位置。
[0089]
本技术实施例中,若某个反射点为辐射点,且该反射点与两边领域内的非辐射点都不在同一直线(或近似直线)上,则认为该反射点为拖尾点。参见图6,是本技术实施例提供的拖尾点和辐射点的示意图。如图6所示,右侧的辐射点视为在同一直线上,所以不应被误判为拖尾点。左侧的辐射点与其领域内的近邻点不在同一直线上,因此,这些辐射点为拖尾点。
[0090]
在一个实施例中,参见图7,是本技术实施例提供的辐射点判断原理的示意图。如图7中的(a)所示,判断p1设是否为辐射点的方法是:∠op1p2是否在阈值角度范围(例如:5
°‑
175
°
)内,如不在范围内,则认为是辐射点。但根据op1长r1,op2长r2以及角度θ1计算∠op1p2角度(设为θ2),需要用到余弦定理以及正弦定理,对fpga等硬件来说,计算相对复杂,消耗资源较多,不适合实时计算θ2的值。
[0091]
为了解决上述问题,可以利用查表快速判断,在另一个实施例中,辐射点判断方法包括:计算所述第i个反射点和所述原点之间连线、与所述原点和所述第i-1个反射点之间连线的领域角;在第二预设表中查找与所述领域角对应的长度边界值;根据所述第i-1个反射点与所述原点之间的距离、以及所述长度边界值,计算长度范围;若所述第i个反射点和所述原点之间的距离不在所述长度范围内,则判定所述第i个反射点为辐射点;若所述第i个反射点和所述原点之间的距离在所述长度范围内,则判定所述第i个反射点为非辐射点。
[0092]
如图7中的(b)所示,令r1=1,因为雷达单位旋转角θ及阈值角θ2和θ3固定,点p2为p1的邻域点(邻域大小事先设定,假设邻域大小为5,即p1左右两边各两个点),则θ1为θ或2θ,故可计算出op3的长r
thd1
,op4的长r
thd2
,如果点云点p2的幅值r2满足:r
thd1
《r2《r
thd2
,则判断为非辐射点,否则是辐射点。
[0093]
将所有邻域角θ1(离散且有限,θ的倍数)和相应的r
thd1
,r
thd2
的对应关系存为表,则可依据实际邻域角查表得到r
thd1
和r
thd2
,再依据op1实际长度r'1(表中数据对应r1为1),快速得出实际r'
thd1
,r'
thd2

[0094]
r'
thd1
=r
thd1
×
r'1[0095]
r'
thd2
=r
thd2
×
r'1[0096]
然后判断op2实际长度r'2是否满足:r'
thd1
《r'2《r'
thd2
。进而判断是否为辐射点。
[0097]
通过本技术实施例的查表计算方法,能够减少辐射点判断的计算量,提高辐射点判断的效率,从而提高拖尾识别的效率。
[0098]
s303,若第i个反射点为辐射点,则判定第i个反射点为拖尾点,滤除拖尾点。
[0099]
上述实施例中,i为大于1的整数。
[0100]
在一个实施例中,当i=1,即对于第一个反射点,先判断第一个反射点是否为辐射点;若是,则判定第一个反射点为拖尾点;若否,则判定第一个反射点为正常点。
[0101]
本技术实施例中,先通过判断当前反射点与之前的近邻点是否同趋势,来确定当前反射点是否正常;若不正常,再继续判断当前反射点是否为辐射点,进一步判断该不正常的反射点是拖尾点、还是误判;相当于进行了两次判断,提高了判断精度;另外,通过同趋势的判断,避免了由于相邻点距离差较大导致的误判,进一步提高了判断精度。通过上述方法,有效提高了拖尾点的滤波精度,从而提高激光雷达的测距精度。
[0102]
参见图8,是本技术实施例提供的拖尾点识别流程示意图。如图8所示,针对每一线激光生成的点云数据,从选取初始点开始,按顺时针方向依次遍历每一个点。对初始点(即第一个反射点)进行辐射点判断,如果是辐射点,则该点被标记为拖尾点;如果是非辐射点,则该点被标记为正常点。接着判断下一个点(第二个反射点)。对于第二个反射点,若前一个点(即第一个反射点)为拖尾点,则判断第二个反射点是否是辐射点,若第二个反射点是辐射点,则第二个反射点被标记为拖尾点;若第二个反射点不是辐射点,则第二个反射点被标记为正常点。若前一个点(即第一个反射点)为正常点,则判断第二个反射点和前近邻点是否为趋势相同,若趋势相同,则第二个反射点被认为和正常点处在一个平面,标记为正常点;若趋势不同,则判断第二个反射点是否是辐射点,若为辐射点,则第二个反射点被标记为拖尾点;若不是辐射点,第二个反射点被标记为正常点。依次类推,直到遍历到最后一个反射点。
[0103]
在一些应用场景下,参见图9,是本技术实施例提供的反射点的示意图。如图9中的(a)所示,为按照扫描顺序遍历(顺时针扫描)反射点的情形,该情形下,当从近及远(与原点距离)遍历大斜角平面时,远处辐射点因和前面近处非辐射(即正常点)趋势相同,故pi到p
i+2
会被判定为正常点。而当从远处拐点拐进大斜角平面时,因远处大斜角平面点为辐射点,同时与前面正常点的拐点趋势不同,故pj到p
j+2
会被判定为拖尾点。如图9中的(b)所示,为按照与扫描顺序反向的顺序(逆时针扫描)遍历反射点的情形,该情形下,同理,当从近及远(与原点距离)遍历大斜角平面时,远处辐射点p'j到p'
j+2
会被判定为正常点;而当从远处
拐点拐进大斜角平面时,故近处辐射点p'
i+1
和p'
i+2
会被判定为拖尾点。
[0104]
如图9所示的情形,单向遍历单边同趋势判断仍会使部分情况大斜角点误判为拖尾点。为了解决上述的误判问题,需要对连续辐射点集两边都进行同趋势判断才能确定辐射点集是否为拖尾点集。只有两边都不是同趋势,才认为辐射点集为拖尾点集。本技术实施例中提供如下两种方式。
[0105]
一种方式,按照扫描顺序遍历所述点云数据中的多个反射点,获得所述多个反射点各自的第一标记,所述第一标记用于表示反射点为正常点或拖尾点;按照扫描顺序的反向顺序遍历所述点云数据中的多个反射点,获得所述多个反射点各自的第二标记,所述第二标记用于表示反射点为正常点或拖尾点;对于每个反射点,若所述反射点的第一标记和第二标记均表示拖尾点,则判定所述反射点为拖尾点;若所述反射点的第一标记和第二标记中任意一个标记表示正常点,则判定所述反射点为正常点。
[0106]
上述方式下,相当于进行正向和反向两次遍历,只有同时被判定为拖尾点才确定为拖尾点。例如,正向遍历时,可将拖尾点标记为1,正常点标记为0;反向遍历时,也将拖尾点标记为1,正常点标记为0。之后判断每个反射点对应的两个标记的与运算结果:若为1(即都标记为拖尾点),则将该反射点标记为拖尾点;若为0(即不都标记为拖尾点或都不标记为拖尾点),则将该反射点标记为正常点。
[0107]
另一种方式,若所述第i-1个反射点为正常点,则判断第i-2个反射点是否为拖尾点;若所述第i-2个反射点为拖尾点,则检测所述第i-1个反射点与所述第i-1个反射点之前的近邻点是否趋势相同;若所述第i-1个反射点与所述第i-1个反射点之前的近邻点趋势相同,则将所述第i-2个反射点修正为正常点。
[0108]
具体的,若第i-3个反射点、所述第i-2个反射点和所述第i-1个反射点趋势相同,且所述第i-2个反射点、所述第i-1个发射点和所述第i个反射点趋势相同,则判定所述第i-1个反射点与所述第i-1个反射点之前的近邻点趋势相同。
[0109]
示例性的,参见图10,是本技术另一实施例提供的反射点的示意图。pj为辐射点,但和正常点p
j-2
和p
j-1
同趋势,所以认为pj正常点。p
j+1
为辐射点,和正常点p
j-1
和pj不同趋势,故标记p
j+1
为拖尾点。因p
j+1
为拖尾点,p
j+2
为辐射点,故标记p
j+2
为拖尾点。p
j+3
为正常点,前点p
j+2
为拖尾点,需要对p
j+2
进行后边同趋势检测(即判断p
j+3
与其之前的近邻点是否趋势相同):
[0110]
条件一:正常点p
j+3
和拖尾点p
j+1
、p
j+2
同趋势;
[0111]
条件二:正常点p
j+4
和拖尾点p
j+2
以及正常点p
j+3
同趋势;
[0112]
若两个条件均满足,则可以表明前拖尾点p
j+1
、p
j+2
和后续正常点p
j+3
、p
j+4
处在同一平面,因此将p
j+2
修改为正常点。若没有同时满足条件一和条件二,则不对原拖尾点标记做修改。
[0113]
在一些应用场景下,还可将与p
j+2
为连续的拖尾点集修改为正常点。如图10所示,p
j+1
和p
j+2
构成连续的拖尾点集,在p
j+2
满足上述两个条件下,将p
j+1
和p
j+2
均修改为正常点。
[0114]
参见图11,是本技术另一实施例提供的拖尾点识别流程的示意图。如图11所示,针对每一线激光生成的点云数据,从选取初始点开始,按顺时针方向依次遍历每一个点。对初始点(即第一个反射点)进行辐射点判断,如果是辐射点,则该点被标记为拖尾点;如果是非辐射点,则该点被标记为正常点。接着判断下一个点(第二个反射点)。
[0115]
对于第i(i>3)个反射点,若前一个点(即第i-1个反射点)为拖尾点,则判断第i个反射点是否是辐射点,若第i个反射点是辐射点,则第i个反射点被标记为拖尾点;若第i个反射点不是辐射点,则第i个反射点被标记为正常点。
[0116]
若前一个点(即第i-1个反射点)为正常点,则判断第i-1个反射点与之前的反射点是否趋势相同;若趋势相同,则将第i-1个反射点修改为正常点;若趋势不同,则判断第i个反射点和之前的近邻点是否为趋势相同;若趋势相同,则第i个反射点标记为正常点;若趋势不同,则判断第i个反射点是否是辐射点;若为辐射点,则第i个反射点被标记为拖尾点;若不是辐射点,第i个反射点被标记为正常点。依次类推,直到遍历到最后一个反射点。
[0117]
通过上述实施例,对反射点进行双边同趋势判断,只有当前反射点与两边均趋势不同,才认为当前反射点为拖尾点。通过上述方法,有效避免了单边同趋势判断的引起的误判,有效提高了拖尾点识别的准确度,从而提高了雷达测距的准确度。
[0118]
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0119]
对应于上文实施例所述的激光雷达的滤波方法,图12是本技术实施例提供的激光雷达的滤波装置的结构框图,为了便于说明,仅示出了与本技术实施例相关的部分。
[0120]
参照图12,该装置包括:
[0121]
第一判断单元121,用于对于第i个反射点,若第i-1个反射点为正常点,则判断所述第i个反射点与所述第i个反射点之前的近邻点是否趋势相同,其中,所述第i个反射点之前的近邻点包括扫描顺序在所述第i个反射点之前的m个反射点,m为正整数。
[0122]
第二判断单元122,用于若所述第i个反射点与所述第i个反射点之前的近邻点趋势不同,则判断所述第i个反射点是否为辐射点,其中,所述辐射点、所述辐射点的相邻点和原点形成的角度超出预设范围,所述原点表示所述激光雷达的位置。
[0123]
结果单元123,用于若所述第i个反射点为辐射点,则判定所述第i个反射点为拖尾点,滤除所述拖尾点。
[0124]
可选的,第一判断单元121还用于:
[0125]
根据所述第i个反射点与所述原点之间的第一距离、以及第i-2个反射点与所述原点之间的第二距离,确定第一索引值;
[0126]
根据所述第一索引值从第一预设表中获取中间点与所述原点之间的第三距离,所述中间点为所述第i个反射点和所述第i-2个反射点连线的中点;
[0127]
若所述第i-1个反射点与所述原点之间的第四距离在所述第三距离的预设范围内,则判定所述第i个反射点与所述第i个反射点之前的近邻点趋势相同;
[0128]
若所述第i-1个反射点与所述原点之间的第四距离不在所述第三距离的预设范围内,则判定所述第i个反射点与所述第i个反射点之前的近邻点趋势不同。
[0129]
可选的,第二判断单元122还用于:
[0130]
计算所述第i个反射点和所述原点之间连线、与所述原点和所述第i-1个反射点之间连线的领域角;
[0131]
在第二预设表中查找与所述领域角对应的长度边界值;
[0132]
根据所述第i-1个反射点与所述原点之间的距离、以及所述长度边界值,计算长度
范围;
[0133]
若所述第i个反射点和所述原点之间的距离不在所述长度范围内,则判定所述第i个反射点为辐射点;
[0134]
若所述第i个反射点和所述原点之间的距离在所述长度范围内,则判定所述第i个反射点为非辐射点。
[0135]
可选的,装置12还包括:
[0136]
双边检测单元124,用于在判断所述第i个反射点与所述第i个反射点之前的近邻点是否趋势相同之前,若所述第i-1个反射点为正常点,则判断第i-2个反射点是否为拖尾点;若所述第i-2个反射点为拖尾点,则检测所述第i-1个反射点与所述第i-1个反射点之前的近邻点是否趋势相同;若所述第i-1个反射点与所述第i-1个反射点之前的近邻点趋势相同,则将所述第i-2个反射点修正为正常点。
[0137]
可选的,双边检测单元124,还用于若第i-3个反射点、所述第i-2个反射点和所述第i-1个反射点趋势相同,且所述第i-2个反射点、所述第i-1个发射点和所述第i个反射点趋势相同,则判定所述第i-1个反射点与所述第i-1个反射点之前的近邻点趋势相同。
[0138]
可选的,双边检测单元124,用于按照扫描顺序遍历所述点云数据中的多个反射点,获得所述多个反射点各自的第一标记,所述第一标记用于表示反射点为正常点或拖尾点;按照扫描顺序的反向顺序遍历所述点云数据中的多个反射点,获得所述多个反射点各自的第二标记,所述第二标记用于表示反射点为正常点或拖尾点;对于每个反射点,若所述反射点的第一标记和第二标记均表示拖尾点,则判定所述反射点为拖尾点;若所述反射点的第一标记和第二标记中任意一个标记表示正常点,则判定所述反射点为正常点。
[0139]
可选的,第一判断单元121还用于若所述第i个反射点与所述第i个反射点之前的近邻点趋势相同,则判定所述第i个反射点为正常点。
[0140]
可选的,第二判断单元122还用于若所述第i个反射点为非辐射点,则判定所述第i个反射点为正常点。
[0141]
需要说明的是,上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容,由于与本技术方法实施例基于同一构思,其具体功能及带来的技术效果,具体可参见方法实施例部分,此处不再赘述。
[0142]
另外,图12所示的滤波装置可以是内置于现有的终端设备内的软件单元、硬件单元、或软硬结合的单元,也可以作为独立的挂件集成到所述终端设备中,还可以作为独立的终端设备存在。
[0143]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0144]
图13是本技术实施例提供的终端设备的结构示意图。如图13所示,该实施例的终
端设备13包括:至少一个处理器130(图13中仅示出一个)处理器、存储器131以及存储在所述存储器131中并可在所述至少一个处理器130上运行的计算机程序132,所述处理器130执行所述计算机程序132时实现上述任意各个激光雷达的滤波方法实施例中的步骤。
[0145]
所述终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。该终端设备可包括,但不仅限于,处理器、存储器。本领域技术人员可以理解,图13仅仅是终端设备13的举例,并不构成对终端设备13的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。
[0146]
所称处理器130可以是中央处理单元(central processing unit,cpu),该处理器130还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0147]
所述存储器131在一些实施例中可以是所述终端设备13的内部存储单元,例如终端设备13的硬盘或内存。所述存储器131在另一些实施例中也可以是所述终端设备13的外部存储设备,例如所述终端设备13上配备的插接式硬盘,智能存储卡(smart media card,smc),安全数字(secure digital,sd)卡,闪存卡(flash card)等。进一步地,所述存储器131还可以既包括所述终端设备13的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器131用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(boot loader)、数据以及其他程序等,例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器131还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0148]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。
[0149]
本技术实施例提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在终端设备上运行时,使得终端设备执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。
[0150]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术实现上述实施例方法中的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括:能够将计算机程序代码携带到装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如u盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
[0151]
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
[0152]
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单
元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0153]
在本技术所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0154]
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单元来实现本实施例方案的目的。
[0155]
以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本技术的保护范围之内。
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