[发明专利]一种基于圆柱坐标的车载激光点云滤波方法

权利要求书

1.一种基于圆柱坐标的车载激光点云滤波方法，其特征在于，包括以步骤：

步骤1：将车载激光点云从笛卡尔坐标系(x，y，z)转换为圆柱坐标系

步骤2：在圆柱坐标系中在平面内将车载激光点云格网化形成规则格网；

步骤3：对规则格网进行基于距离约束和角度约束的单断面和多断面滤波得到最终的地面点。

2.根据权利要求1所述的基于圆柱坐标的车载激光点云滤波方法，其特征在于，步骤1的具体实现过程是：

圆柱坐标系中，ρ为径向距离，为方位角，d为纵向距离，将车载激光点云从笛卡尔坐标系(x，y，z)转换为圆柱坐标系时，通过第一个激光点且垂直于轨迹数据的平面R为参考平面，对于任一激光点，以通过该激光点且垂直于轨迹数据的平面T为目标平面，则圆柱坐标系中坐标d为平面R与平面T之间的轨迹的积分；

对于任一点P(t，x，y，z)，t为点P的时间标签，x、y、z为点P的笛卡尔坐标，通过点P且垂直于轨迹数据的目标平面T与轨迹数据的交点为O′(x’₀，y’₀，z’₀)，x’₀、y’₀、z’₀为点O′的笛卡尔坐标，则圆柱坐标系中坐标ρ通过式(1)计算得到，圆柱坐标系中方位角通过式(2)计算得到；

3.根据权利要求2所述的基于圆柱坐标的车载激光点云滤波方法，其特征在于，步骤2的具体实现过程是：找出最小的方位角值和最小的纵向距离值d_min，确定角分辨率R_a和距离分辨率R_d，则任一点P，根据式(3)和式(4)分配到一格网中，如果有多个点分配到同一个格网中，则保留径向距离值最大的点；

其中，cell_row以及cell_col是对点云数据进行格网化的角分辨率和距离分辨率。

4.根据权利要求1所述的基于圆柱坐标的车载激光点云滤波方法，其特征在于，步骤3中所述距离约束为：

式中为第n条横断面中径向距离值最小的点径向距离值，为第n条横断面中径向距离值最小的点方位角值；是指在纵向距离第n列格网上的的第i个格网的径向距离、第i个格网的方位角度、第i+1个格网的径向距离、第i-1个格网的径向距离。

5.根据权利要求4所述的基于圆柱坐标的车载激光点云滤波方法，其特征在于：通过距离约束对单断面进行滤波后，地面点中仍然存在少量非地面点，这些非地面点分为两类，一类是在断面两边边缘上的非地面点，一类是断面中间的非地面点；

断面两边边缘的非地面点通过断面地面点的最小方向角值和最大方向角值进行剔除，如果断面中点的方向角值小于该断面的地面点的最小方向角值或者大于该断面的最大方向角值，则该点为非地面点，需剔除；断面地面点的最小方向角值和最大方向角值通过多个断面进行估计；

断面中间的非地面点通过拟合真实断面进行剔除，断面中间的非地面点的径向距离值小于真实断面的径向距离值，真实断面的径向距离值通过临近预设范围内的N条断面进行拟合，取临近预设范围内的N条断面的径向距离的最大值作为该断面该处的径向距离最大值。