[发明专利]一种基于极坐标栅格与平面拟合的地面点云分割方法

权利要求书

1.一种基于极坐标栅格与平面拟合的地面点云分割方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：获取激光雷达扫描周围环境得到的点云数据；

步骤2：将步骤1得到的点云数据解析并转换到笛卡尔坐标系下，得到每一个点在坐标系下坐标(x,y,z)；

步骤3：创建极坐标栅格扇区，将步骤2转换到笛卡尔坐标系下的点云根据角度顺序投影到极坐标栅格扇区；

步骤4：将每个极坐标栅格扇区中的点根据坐标值z进行排序；

步骤5：根据激光雷达安装高度以及每个栅格扇区内点云中坐标值z最低的点为平面拟合种子点；

步骤6：根据步骤5得到的种子点，拟合出地面平面模型，将地面点云分离。

2.根据权利要求1所述的一种基于极坐标栅格与平面拟合的地面点云分割方法，其特征在于，步骤2中，点云数据的解析与转换过程为，根据激光雷达封装的数据包水平的旋转角α、距离参量r和垂直角度ω，计算每个点在笛卡尔坐标系下的坐标(x,y,z)。

3.根据权利要求1所述的一种基于极坐标栅格与平面拟合的地面点云分割方法，其特征在于，步骤3中，创建极坐标栅格扇区为每2度一个扇区并编号，点云根据角度顺序投影到极坐标栅格扇区是根据点云的坐标(x,y,z)计算角度θ的大小，具体计算公式为：

公式(1)中，x和y为点云中点的坐标值。

4.根据权利要求1所述的一种基于极坐标栅格与平面拟合的地面点云分割方法，其特征在于，步骤4中，对每个极坐标栅格扇区内的点根据坐标值z从小到大进行排序。

5.根据权利要求1所述的一种基于极坐标栅格与平面拟合的地面点云分割方法，其特征在于，步骤5中，根据激光雷达安装高度估计一个地面点云的高度值也就是点云中点的坐标值z₁，在每个栅格扇区中选取符合位于最低坐标值z和点云坐标值z₁一定邻域范围内的点作为种子点。

6.根据权利要求1所述的一种基于极坐标栅格与平面拟合的地面点云分割方法，其特征在于，步骤6中，利用得到的种子点云通过随机采样一致性算法，拟合出地面的平面模型表达式ax+by+cz+d＝0，得出平面模型的a,b,c,d参数。