[发明专利]一种基于点云数据的环境感知方法及装置

权利要求书

1.一种基于点云数据的环境感知方法，其特征在于，包括：

获取环境的三维点云数据；

对所述三维点云数据进行体素栅格化处理，获得精简点云数据；

将所述精简点云数据进行有序化处理，获得有序点云数据，并确定所述有序点云数据中的地面点云数据和非地面点云数据，删除所述地面点云数据；

基于均值漂移聚类算法对所述非地面点云数据进行聚类，以确定环境中的障碍物。

2.根据权利要求1所述的基于点云数据的环境感知方法，其特征在于，所述对所述三维点云数据进行体素栅格化处理，获得精简点云数据，包括：

确定所述三维点云数据的最小包围盒；

根据预设的体素栅格边长，将所述最小包围盒划分为多个体素栅格；

确定所述点云数据中各点数据所属的体素栅格；

确定所述体素栅格的重心，并以所述重心对应的点数据作为所述体素栅格内的所有点数据，或以距离所述重心最近的点数据作为所述体素栅格内的所有点数据，获得所述精简点云数据。

3.根据权利要求2所述的基于点云数据的环境感知方法，其特征在于，所述多个体素栅格的个数为：

sum＝M*N*L

式中，sum为所述多个体素栅格的个数；M为X轴方向的体素栅格的个数；N为Y轴方向的体素栅格的个数；L为Z轴方向的体素栅格的个数；l_x为X轴方向的最小包围盒的长度；l_y为Y轴方向的最小包围盒的长度；l_z为Z轴方向的最小包围盒的长度；x_max、x_min分别为所述点云数据在X轴上的最大值和最小值；y_max、y_min分别为所述点云数据在Y轴上的最大值和最小值；z_max、z_min分别为所述点云数据在Z轴上的最大值和最小值；cell为所述体素栅格的边长。

4.根据权利要求1所述的基于点云数据的环境感知方法，其特征在于，所述将所述精简点云数据进行有序化处理，获得有序点云数据，包括：

将笛卡尔坐标系中的x-y平面转换为无穷长半径的圆面，并基于弧度参数将所述圆面等分为多个扇面；

基于所述扇面将所述精简点云数据划分为多个点云数据扇面；

基于预设距离参数和预设划分条件，将所述多个点云数据扇面中的各点云数据扇面划分为多个点云数据扇环，获得所述有序点云数据。

5.根据权利要求4所述的基于点云数据的环境感知方法，其特征在于，所述点云数据扇面为：

P_s＝{p_i∈P|segment_p(i)＝s}

式中，P_s为点云数据扇面segment s中的点数据；p(i)为点数据i；P为精简点云数据；s表示点云扇面segment s；segment_p(i)为点数据i在点云扇面中的位置；atan2(y_i,x_i)为以弧度表示点(y_i,x_i)的反正切值；δα为弧度参数；

所述预设划分条件为：

式中，为第一预设距离参数；为第二预设距离参数；x_i为点云数据扇面中的第i个点数据的横坐标；y_i为点云数据扇面中的第i个点数据的纵坐标。

6.根据权利要求1所述的基于点云数据的环境感知方法，其特征在于，所述确定所述有序点云数据中的地面点云数据和非地面点云数据，包括：

将所述有序点云数据进行降维处理，获得降维点云数据；

基于预设的约束条件对所述降维点云数据进行直线拟合，获得多条拟合直线，并基于所述拟合直线和阈值高度确定所述降维点云数据中的地面点云数据和非地面点云数据。