[发明专利]一种水面激光雷达点云与毫米波雷达点云的融合方法

说明书

本发明实施例公开了一种水面激光雷达点云与毫米波雷达点云的融合方法，包括：点云同步与配准：将激光雷达点云和毫米波雷达点云于时间域同步并于空间域配准；毫米波雷达点云处理：去除毫米波雷达点云中的杂点，获得除杂后毫米波雷达点云；激光雷达点云处理：滤除激光雷达点云中的水杂波点，获得除杂后激光雷达点云；多模态点云置信度计算：根据除杂后毫米波雷达点云的方向角设置除杂后的毫米波雷达的点云置信度；对比分析除杂后毫米波雷达点云和除杂后激光雷达点云，获得除杂后的激光雷达的点云置信度；点云融合：根据多模态点云置信度，融合除杂后激光雷达点云和除杂后毫米波雷达点云，获得融合点云。

技术领域

本发明涉及无人船感知与规划技术领域，尤其涉及一种水面激光雷达点云与毫米波雷达点云的融合方法。

背景技术

在目前的自动驾驶技术中，激光雷达与毫米波雷达是两种最常使用的传感器。而在水面场景下，由于天气情况较为复杂，更易出现雨天、雾天等恶劣天气，水面也更易产生强反光，导致激光雷达的点云中杂波点较多，点云置信度下降，并且激光雷达在观测中可能存在被物体遮挡而导致无法完整观测物体的状况；而毫米波雷达的抗恶劣环境干扰能力强，且具备一定的穿透性，可以检测空间上被遮挡的物体，但存在探测物体的分辨力较弱的缺点。因此，在水面场景中，将毫米波雷达与激光雷达点云进行融合，能够反映更真实、全面的环境信息，从而更好地辅助水面自动驾驶的感知任务。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水面激光雷达点云与毫米波雷达点云的融合方法，以通过融合激光雷达点云和毫米波雷达点云获取高质量点云。

为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：提供一种水面激光雷达点云与毫米波雷达点云的融合方法，包括：步骤A、点云同步与配准：将激光雷达点云和毫米波雷达点云于时间域同步并于空间域配准；步骤B、毫米波雷达点云处理：去除毫米波雷达点云中的杂点，获得除杂后毫米波雷达点云；步骤C、激光雷达点云处理：滤除激光雷达点云中的水杂波点，获得除杂后激光雷达点云；步骤D、多模态点云置信度计算：根据除杂后毫米波雷达点云的方向角设置所述除杂后毫米波雷达点云的点云置信度；对比分析除杂后毫米波雷达点云和除杂后激光雷达点云，获得所述除杂后激光雷达点云的点云置信度；所述除杂后毫米波雷达点云的点云置信度和所述除杂后激光雷达点云的点云置信度组成多模态点云置信度；步骤E、点云融合：根据计算获得的多模态点云置信度，融合除杂后激光雷达点云和除杂后毫米波雷达点云，获得融合点云。

本发明的有益技术效果在于：本发明水面激光雷达点云与毫米波雷达点云的融合方法通过在对激光雷达点云和毫米波雷达点云进行处理前，先对激光雷达点云和毫米波雷达点云在时间域同步和在空间域进行配准，便于后续对激光雷达点云和毫米波雷达点云进行融合；通过对毫米波雷达点云进行预处理可滤除毫米波雷达点云的杂波点；此外，由于水面场景中激光雷达点云中存在一定水杂波，滤除这些杂波会使得激光雷达点云更准确。本发明根据毫米波雷达角度越大对应的角度分辨率越差的特点，利用角计算毫米波雷达点云的点云置信度，以更好地进行毫米波雷达和激光雷达的融合，最终通过预设的置信度阈值筛选出最终的融合点云，使得融合点云的质量更高。通过本发明，可以在水面场景中有效融合激光雷达点云和毫米波雷达点云，在水面恶劣场景下，也可以得到质量较高的融合点云，更好地辅助水面自动驾驶感知任务。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的水面激光雷达点云与毫米波雷达点云的融合方法的流程示意图。

图2为本发明实施例提供的水面激光雷达点云与毫米波雷达点云的融合方法的第一子流程示意图。

图3为本发明实施例水面激光雷达点云与毫米波雷达点云的融合方法的第二子流程示意图。