[发明专利]一种基于点云数据的城市道路交叉口可视化评价方法

权利要求书

1.一种基于点云数据的城市道路交叉口可视化评价方法，其特征在于，所述道路交叉口三维视距计算方法包括以下步骤：

S1，采集道路交叉口的点云数据；

S2，对点云数据进行路面识别分割处理，将路面部分与其他离散的平面点区分开，以得到完整的路面点云数据；

S3，建立平面格网点阵，以识别到的路面点作为基准插值参照，利用邻近点插值算法获取到平面格网点的高度信息，构建数字高程模型；

S4，将视域概念量化为由驾驶员视线原点发射出的无数条射线组成的扇形，扇形的角度与驾驶员的视角范围相关；通过圆柱形透视投影模型，将空间三维坐标点转化为二维坐标点，将三维问题转换为二维问题；

以驾驶员视线起点为原点构建坐标系，将三维坐标系转换成二维坐标系，再将二维直角坐标系转换为极坐标系，确定阻挡驾驶员视线的障碍物位置；

S5，分析可能影响城市道路交叉口可视域的变量因素。

2.根据权利要求1所述的一种基于点云数据的城市道路交叉口可视化评价方法，其特征在于，步骤S1中，所述采集道路交叉口的点云数据的过程包括以下步骤：

S11，将小型激光雷达固定在旋转云台上，放置于城市道路交叉口的中心，保持激光雷达搭载支架固定不动；通过旋转云台多次采集数据获取交叉口全貌点云数据的子文件，邻近的2个点云文件重合度为1/3；

S12，将获得的点云文件通过对应特征点进行数据拼接，获得完整的城市道路交叉口点云数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于点云数据的城市道路交叉口可视化评价方法，其特征在于，步骤S2中，所述对点云数据进行路面识别分割处理的过程包括以下步骤：

S21：对原始的三维点云数据进行栅格化处理，点云数据栅格化后的每一个栅格点都有相对应的线性索引值，同一个矩阵同一位置的数据点会拥有相同的线性索引值，数据点每跨越一个矩阵时，其数据点的线性索引值ζ发生阶跃；

S22：利用高度阈值h_t筛选出柱形单元内高程较低的点，对剩余数据点使用主成分分析方法进行分析以获得该柱形单元的主方向；

S23：使用高度直方图法排序探测路面点，对得到的平面点云数据进行特征提取；特征变量包括单位面积内的点云数量，以及用于描述点云在x-y平面上的分布特征的沿着x和y方向相邻项差值的标准差和中位数，得到与柱形单元数量一致的观测值数组；利用非监督分类K-Means聚类算法将柱形单元分为均匀平面点、不均匀平面点和伪平面点三类；对所有变量进行标准化处理以消除其差异性，使变量的区间均落于[0，1]内；剔除不均匀平面点与伪平面点，将均匀平面点并入初步滤波处理后的柱形单元，得到优化后的平面点云数据；

S24：使用超体素聚类法将路面部分与其他离散的平面点区分开，得到完整的路面点云数据。