[发明专利]一种基于背包式激光雷达系统的建图和地面分割方法

说明书

本发明公开了一种基于背包式激光雷达系统的建图和地面分割方法，所述方法包括：获取若干激光雷达的第一点云数据；对每一个激光雷达的所述第一点云数据进行时空标定，得到时空标定数据；其中，所述时空标定用于表征对点云数据的时间维度和空间维度的标定；提取所述时空标定数据的特征点集，并对所述特征点集进行点云配准，得到重建的地图；其中，所述特征点集包括第一面特征点集、第一角特征点集和边特征点集。本发明实施例通过对若干激光雷达的点云数据进行时间和空间的标定实现点云合并，然后提取所述时空标定数据的面特征点集、角特征点集和边特征点集，能提高的后续点云配准精度，同时实现快速提取地面点。

技术领域

本发明涉及三维视觉技术领域，尤其涉及的是一种基于背包式激光雷达系统的建图和地面分割方法。

背景技术

激光雷达是一种用于精确测量物体距离的技术。它广泛应用于导航、测绘和建图等领域。目前存在多种形式的激光雷达系统，包括地面固定站式激光雷达系统、航空机载激光雷达系统和移动测量激光雷达系统。在移动测量激光雷达系统中，根据不同的通行条件，又出现了不同的激光雷达载体，但是现有的激光雷达载体存在如下局限性：要么只能应用于户外，要么只能应用于户内，而同时应用于户外和户内的激光雷达载体对硬件空间的压缩要求高，导致传感器资源和计算资源的局限性，背包式激光雷达能虽然对硬件空间的压缩要求低，但是由于外界因素导致的机械颤动导致激光扫描传感器的激烈位姿变化，从而增加地面点提取的难度。

因此，现有技术还有待改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于背包式激光雷达系统的建图和地面分割方法，旨在解决现有技术中激光雷达载体存在如下局限性：要么只能应用于户外，要么只能应用于户内，而同时应用于户外和户内的激光雷达载体对硬件空间的压缩要求高，导致传感器资源和计算资源的局限性，背包式激光雷达能虽然对硬件空间的压缩要求低，但是由于外界因素导致的机械颤动导致激光扫描传感器的激烈位姿变化，从而增加地面点提取的难度的问题。

本发明解决问题所采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种基于背包式激光雷达系统的建图和地面分割方法，其中，所述方法包括：

获取若干激光雷达的第一点云数据；

对每一个激光雷达的所述第一点云数据进行时空标定，得到时空标定数据；其中，所述时空标定用于表征对点云数据的时间维度和空间维度的标定；

提取所述时空标定数据的特征点集，并对所述特征点集进行点云配准，得到重建的地图；其中，所述特征点集包括第一面特征点集、第一角特征点集和边特征点集。

在一种实现方式中，其中，所述对每一个激光雷达的所述第一点云数据进行时空标定，得到时空标定数据包括：

对每一个激光雷达的所述第一点云数据进行空间标定，得到空间标定数据；

基于先分割后合并的策略，对所述空间标定数据进行时间标定，得到时空标定数据。

在一种实现方式中，其中，所述提取所述时空标定数据的特征点集包括：

对于每一个所述时空标定数据，计算所述时空标定数据与前一个所述时空标定数据的点间距，得到第一点间距；

对于每一个所述时空标定数据，计算所述时空标定数据与后一个所述时空标定数据的点间距，得到第二点间距；

求解所述第一点间距和所述第二点间距的比值，或者所述第二点间距和所述第一点间距的比值，得到间距比值；

将所述间距比值大于预设的比值阈值的所述时空标定数据作为间断组数据；

将所述间距比值小于或者等于预设的比值阈值的所述时空标定数据作为连续组数据；