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专利号: 2018109177166
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种提取激光雷达特征点的方法,其特征在于,包括以下步骤;

激光雷达每扫描环境一次,返回一组有序二维激光雷达数据,将此数据预处理后得到点集为:P={(θi,ρi),i=1,2,…,n}

其中θi和ρi分别为扫描第i点时转过的角度和返回的距离;

步骤1:根据点集P,利用前述原理计算相邻扫描点斜率的差值Δk,即其中i=2,3,···,n-1;

因为激光雷达具有环形扫描的特点,所以可以将第n点作为第1点的前一个扫描点,将第1点作为第n点的后一个扫描点,即:如果相邻的3个扫描点,斜率的差值Δki-1、Δki和Δki+1均大于阀值kth,且|Δki-Δki-1|>2kth,|Δki+1-Δki|>2kth,则认为第i点是第一类孤立点,找出所有第一类孤立点,删除后更新点集P;

步骤2:更新点集P后,再依次计算第i个扫描点的θi与相邻两扫描点的θi-1和θi+1的差值,如果|θi-θi-1|>θth,且|θi+1-θi|>θth,θth为阀值,则认为第i点为第二类孤立点,找出所有第二类孤立点,删除后再次更新点集P;

步骤3:将去除孤立点后的点集P,重新利用式4计算相邻扫描点的斜率差值,进行断点和角点的判断,判断规则如下:

1)如果|θi+1-θi|>θth,第i点和第i+1点均为断点,分别为前一条直线上的末点和后一条直线的起点;

2)如果Δki和Δki+1均大于阀值kth,且Δki·Δki+1<0,则第i点和第i+1点均为断点,分别为前一条直线上的末点和后一条直线的起点;

3)如果|Δki|>α·kth(0<α<1),|Δki+1-Δki|>0,|Δki-Δki-1|>0,且(Δki+1-Δki)(Δki-Δki-1)<0,则第i点为角点,即前一条直线的终点,同时也是后一条直线的起点;

步骤4:根据点集P中各点的属性,从第1点至最后一点依次分割,并计算每条线段的始末点坐标和线段的斜率,得到线段集L;

步骤5:由于激光雷达工作的特点,当从某条直线的中间部分开始扫描,所以线段集中第一条和最后一条线段会属于同一条线段,如果第一条线段的始末点均在最后一条线段所在的直线上,则将这两条线段合并。