CN110378904B

CN110378904B - 对点云数据进行分割的方法和装置

Info

Publication number: CN110378904B
Application number: CN201810745837.7A
Authority: CN
Inventors: 邸永昌
Original assignee: Beijing Jingdong Century Trading Co Ltd; Beijing Jingdong Shangke Information Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Jingdong Century Trading Co Ltd; Beijing Jingdong Shangke Information Technology Co Ltd
Priority date: 2018-07-09
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2021-10-01
Anticipated expiration: 2038-07-09
Also published as: CN110378904A

Abstract

本发明公开了一种对点云数据进行分割的方法和装置，涉及计算机技术领域。该方法的一具体实施方式包括：将激光原始数据进行第一变换以得到车辆坐标系下的第一变换数据；从第一变换数据中选定多个采集时刻的模拟点组，并对模拟点组进行第二变换以得到全局坐标系下的轨迹点组；将轨迹点组按采集时刻进行拼接以得到轨迹线；根据轨迹线对与激光原始数据相对应的点云数据进行分割。该实施方式能够更为合理地对点云数据进行分割，使得每次分割后得到的裁剪数据可以包括更多的有效点云，进而使得之后对裁剪数据进行程序识别或者合并解封等操作的效率和准确度等都有了极大的提升。

Description

对点云数据进行分割的方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种对点云数据进行分割的方法和装置。

背景技术

近年来，随着智能设备的发展，高精度地图得到了更为广泛的应用。在高精度地图的研发过程中点云信息的存储必不可少，由于点云数据的信息量巨大，因此分块存储就成了点云信息存储的必要需求。那么，如何对点云进行分割就成了本领域研究的热点。

现有技术中，点云的分割技术主要以按照预设的图幅大小对点云进行分割为主。

但是由于点云数据量巨大，按照图幅进行分割存储，可能会造成无效区域在图幅中占有更高的比例。以图1中所示的图幅分割结果为例，由于路是倾斜的，故按照固定图幅大小对点云进行裁剪会造成裁剪后的路左右不一致，导致裁剪得到的这部分点云不是有效数据。又如，对路的拐角处对应的点云数据进行裁剪时，路可能只能占据图幅的一小部分。对于这些无效区域在图幅中占据更高比例的分割图幅，会使得程序识别变得困难，并且在对分割图幅进行合并解封时也会存在很大的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种对点云数据进行分割的方法和装置，能够更为合理地对点云数据进行分割，使得每次分割后得到的裁剪数据可以包括更多的有效点云，进而使得之后对裁剪数据进行程序识别或者合并解封等操作的效率和准确度等都有了极大的提升。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种对点云数据进行分割的方法。

一种对点云数据进行分割的方法，包括：将激光原始数据进行第一变换以得到车辆坐标系下的第一变换数据；从所述第一变换数据中选定多个采集时刻的模拟点组，并对所述模拟点组进行第二变换以得到全局坐标系下的轨迹点组；将轨迹点组按采集时刻进行拼接以得到轨迹线；根据所述轨迹线对与所述激光原始数据相对应的点云数据进行分割。

可选地，所述与所述激光原始数据相对应的点云数据是通过以下步骤得到的：将所述激光原始数据进行第一变换以得到车辆坐标系下的第一变换数据；对所述第一变换数据进行所述第二变换以得到全局坐标系下的点云数据。

可选地，将激光原始数据进行第一变换以得到车辆坐标系下的第一变换数据包括：将激光原始数据投影到激光雷达直角坐标系以得到激光雷达直角坐标系下的数据；结合激光雷达和车辆的刚体变换参数，将所述激光雷达直角坐标系下的数据进行仿射变换以得到车辆坐标系下的第一变换数据。

可选地，从所述第一变换数据中选定多个采集时刻的模拟点组包括：将所述车辆坐标系中与地面平行且与车辆行驶方向垂直的坐标轴作为模拟点坐标轴，并从所述模拟点坐标轴对应的第一变换数据中选定多个采集时刻的模拟点组。

可选地，所述模拟点组包括不少于两个模拟点。

可选地，所述车辆坐标系的原点为车辆的质心，所述模拟点组包括两个关于所述原点对称的模拟点。

可选地，对所述模拟点组进行第二变换以得到全局坐标系下的轨迹点组包括：结合与所述模拟点组的采集时刻最相近的惯导组合数据，将所述模拟点组进行仿射变换以得到全局坐标系下的轨迹点组，所述惯导组合数据包括欧拉角和位置坐标。

可选地，根据所述轨迹线对与所述激光原始数据相对应的点云数据进行分割包括：沿着所述轨迹线的方向，使用按照预定规则生成的裁剪框对与所述激光原始数据相对应的点云数据进行分割。

可选地，使用按照预定规则生成的裁剪框对所述点云数据进行分割包括：按照预定的抽样间隔对所述轨迹线进行抽样以得到轨迹点组抽样集，所述轨迹点组抽样集中的每个轨迹点组包括不少于两个位于同一直线上的轨迹点；将所述轨迹点组中的轨迹点连成直线并向两端延伸至指定长度以作为裁剪框的长，然后根据预设的裁剪框宽度及裁剪框生成方向生成裁剪框以对所述点云数据进行分割，其中，所述裁剪框宽度不小于所述抽样间隔。

可选地，使用按照预定规则生成的裁剪框对所述点云数据进行分割包括：将所述轨迹点组中的轨迹点连成直线并向两端延伸至指定长度以作为裁剪框的长，然后根据预设的裁剪框宽度及裁剪框生成方向生成裁剪框，所述轨迹点组包括不少于两个位于同一直线上的轨迹点；使用所述裁剪框按照预设的裁剪间隔对所述点云数据进行分割，其中，所述裁剪框宽度不小于所述裁剪间隔。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种对点云数据进行分割的装置。

一种对点云数据进行分割的装置，包括：第一变换模块，用于将激光原始数据进行第一变换以得到车辆坐标系下的第一变换数据；第二变换模块，用于从所述第一变换数据中选定多个采集时刻的模拟点组，并对所述模拟点组进行第二变换以得到全局坐标系下的轨迹点组；轨迹拼接模块，用于将轨迹点组按采集时刻进行拼接以得到轨迹线；点云分割模块，用于根据所述轨迹线对与所述激光原始数据相对应的点云数据进行分割。

可选地，所述第一变换模块还用于：将激光原始数据投影到激光雷达直角坐标系以得到激光雷达直角坐标系下的数据；结合激光雷达和车辆的刚体变换参数，将所述激光雷达直角坐标系下的数据进行仿射变换以得到车辆坐标系下的第一变换数据。

可选地，所述第二变换模块还用于：将所述车辆坐标系中与地面平行且与车辆行驶方向垂直的坐标轴作为模拟点坐标轴，并从所述模拟点坐标轴对应的第一变换数据中选定多个采集时刻的模拟点组。

可选地，所述模拟点组包括不少于两个模拟点。

可选地，所述第二变换模块还用于：结合与所述模拟点组的采集时刻最相近的惯导组合数据，将所述模拟点组进行仿射变换以得到全局坐标系下的轨迹点组，所述惯导组合数据包括欧拉角和位置坐标。

可选地，所述点云分割模块还用于：沿着所述轨迹线的方向，使用按照预定规则生成的裁剪框对与所述激光原始数据相对应的点云数据进行分割。

可选地，所述点云分割模块还用于：按照预定的抽样间隔对所述轨迹线进行抽样以得到轨迹点组抽样集，所述轨迹点组抽样集中的每个轨迹点组包括不少于两个位于同一直线上的轨迹点；将所述轨迹点组中的轨迹点连成直线并向两端延伸至指定长度以作为裁剪框的长，然后根据预设的裁剪框宽度及裁剪框生成方向生成裁剪框以对所述点云数据进行分割，其中，所述裁剪框宽度不小于所述抽样间隔。

可选地，所述点云分割模块还用于：将所述轨迹点组中的轨迹点连成直线并向两端延伸至指定长度以作为裁剪框的长，然后根据预设的裁剪框宽度及裁剪框生成方向生成裁剪框，所述轨迹点组包括不少于两个位于同一直线上的轨迹点；使用所述裁剪框按照预设的裁剪间隔对所述点云数据进行分割，其中，所述裁剪框宽度不小于所述裁剪间隔。

根据本发明实施例的又一方面，提供了一种对点云数据进行分割的电子设备。

一种对点云数据进行分割的电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明实施例所提供的对点云数据进行分割的方法。

根据本发明实施例的再一方面，提供了一种计算机可读介质。

一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现本发明实施例所提供的对点云数据进行分割的方法。

上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：通过将激光原始数据变换到车辆坐标系下，然后选定模拟点组，并将模拟点组进行变换得到全局坐标系下的轨迹点组，以便通过将轨迹点组按采集时刻进行拼接得到轨迹线，最后，根据车辆行驶的轨迹线对点云数据进行分割，实现了通过模拟车头垂直法线的方法对点云数据按照车辆行驶轨迹进行裁剪分割，以达到分割后的每幅图幅更加关注有效点云的目的，从而能够更为合理地对点云数据进行分割，使得每次分割后得到的裁剪数据可以包括更多的有效点云，进而使得之后对裁剪数据进行程序识别或者合并解封等操作的效率和准确度等都有了极大的提升。

上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。

附图说明

附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是现有技术的图幅分割结果图；

图2是根据本发明实施例的对点云数据进行分割的方法的主要步骤示意图；

图3是本发明一个实施例的车辆坐标系的三维坐标示意图；

图4是本发明实施例的点云数据、轨迹线及裁剪框示意图；

图5是本发明实施例的裁剪结果示意图；

图6是本发明一个实施例的对点云数据进行分割的方法的实现流程示意图；

图7是根据本发明实施例的对点云数据进行分割的装置的主要模块示意图；

图8是本发明实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；

图9是适于用来实现本发明实施例的终端设备或服务器的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

为了解决现有技术中存在的对点云分割不够合理的问题，本发明提供了一种对点云数据进行分割的方法，通过模拟车头垂直法线的方法对点云数据按照车辆行驶的轨迹线进行裁剪分割，以达到分割后的每幅图幅更加关注有效点云的目的。具体地，本发明是通过将点云数据对应的每个采集时刻的激光原始数据变换到车辆坐标系下，然后选定模拟点组，并将模拟点组进行变换得到全局坐标系下的轨迹点组，以便通过将每个采集时刻的轨迹点组进行拼接得到轨迹线，最后，根据车辆行驶的轨迹线对点云数据进行分割。

图2是根据本发明实施例的对点云数据进行分割的方法的主要步骤示意图。根据本发明的一个实施例，点云数据是通过对多个采集时刻的激光原始数据进行处理得到的。例如，通过对多个采集时刻的激光原始数据进行如下文所述的第一变换和第二变换，即可得到相应的点云数据，但是本发明不限于此种变换方式。同样地，本发明的点云数据也可以是由某一个时刻的激光原始数据进行处理而得到的。如图2所示，本发明实施例的对点云数据进行分割的方法主要包括如下的步骤S201至步骤S204。

步骤S201：将激光原始数据进行第一变换以得到车辆坐标系下的第一变换数据；

步骤S202：从第一变换数据中选定多个采集时刻的模拟点组，并对模拟点组进行第二变换以得到全局坐标系下的轨迹点组；

步骤S203：将轨迹点组按采集时刻进行拼接以得到轨迹线；

步骤S204：根据轨迹线对与激光原始数据相对应的点云数据进行分割。

根据本发明的一个实施例，与激光原始数据相对应的点云数据可以是通过以下步骤得到的：

将激光原始数据进行第一变换以得到车辆坐标系下的第一变换数据；

对第一变换数据进行第二变换以得到全局坐标系下的点云数据。

根据本发明的一个实施例，第一变换是根据激光雷达直角坐标系与车辆坐标系的标定方式，将激光雷达直角坐标系下的激光原始数据变换为车辆坐标系下的第一变换数据。步骤S201中将激光原始数据进行第一变换以得到车辆坐标系下的第一变换数据具体可以按照以下过程来执行：

将激光原始数据投影到激光雷达直角坐标系以得到激光雷达直角坐标系下的数据；

结合激光雷达和车辆的刚体变换参数，将激光雷达直角坐标系下的数据进行仿射变换以得到车辆坐标系下的第一变换数据。

其中，刚体变换指的是在三维空间中，把一个几何物体作旋转，平移的运动。激光雷达和车辆的刚体变换参数指的是激光雷达和车体的安装的对应关系，比如：车灯和车体存在固定的偏移量和旋转角度的关系，而偏移参数和角度参数等刚体变换参数是通过进行激光雷达和车辆的标定来得到的，本发明中仅是使用刚体变换参数来进行坐标变换，对其获取过程不作详细论述。

本发明的实施例中，为了将激光雷达直角坐标系下的数据变换到车辆坐标系下，需要预先建立一个车辆坐标系。车辆坐标系是用来描述汽车运动的特殊动坐标系，其原点与车辆质心重合。图3是本发明一个实施例的车辆坐标系的三维坐标示意图。如图3所示，为表述简便，假设本发明的一个实施例所建立的车辆坐标系的原点为车辆后轮轴的中心，且X轴(横轴)为与地面平行且与车辆行驶方向垂直的坐标轴，Y轴为平行于地面指向车辆前方的坐标轴，Z轴为通过原点指向上方的坐标轴。

在本发明的实施例中，激光雷达直角坐标系下的数据和车辆坐标系下的第一变换数据均以坐标点来表示。激光雷达直角坐标系下的坐标点变换到车辆坐标系下的坐标点的过程是一个仿射变换。仿射变换的公式(1)为：

其中，

为激光雷达直角坐标系下的点的坐标；

为在车辆坐标系下的点的坐标；A为线性变换矩阵；

为偏移矢量。

其中，A＝R_z(α)*R_y(β)*R_x(γ)(“*”为矩阵乘法)，R_z(α)、R_y(β)、R_x(γ)分别为绕三个轴的旋转矩阵。α、β、γ为激光雷达到车辆刚性标定的三个欧拉角(即三个角度参数)。

欧拉角可以表示三维空间中任意旋转的三个值，一共有三种欧拉角：俯仰角(α)、偏航角(β)和滚转角(γ)。其中，俯仰角(又叫仰视角)是绕X轴旋转的角，经常代表物体的仰角或者俯角，如果以人的头部为例，则代表仰视或者俯视的角度；偏航角(又叫左右角)是绕Y轴旋转的角，经常代表物体的左右旋转角，如果以人的头部为例，则代表左右观察事物的角度；滚转角是绕Z轴旋转的角，代表物体的左右翻转的角度。在本发明的实施例中，绕三个轴的旋转矩阵分别如下：

偏移矢量

其中，x_offset、y_offset、z_offset为激光位置到车体中心位置的三个偏移值(三个偏移参数)。

根据前面介绍的仿射变换的公式(1)及其参数，即可实现将激光雷达直角坐标系下的数据进行仿射变换得到车辆坐标系下的第一变换数据。

在得到车辆坐标系下的第一变换数据之后，需要执行步骤S202，从第一变换数据中选定多个采集时刻的模拟点组以用于分别生成轨迹点组，并最终生成车辆行驶的轨迹线。

具体地，在步骤S202从第一变换数据中选定多个采集时刻的模拟点组时，具体可以按照以下步骤执行：

将车辆坐标系中与地面平行且与车辆行驶方向垂直的坐标轴作为模拟点坐标轴，并从模拟点坐标轴对应的第一变换数据中选定多个采集时刻的模拟点组。

根据图3的车辆坐标系，本发明的实施例中是将X轴作为模拟点坐标轴，并从X轴对应的第一变换数据中选定模拟点组。

在本发明的实施例中，模拟点组包括不少于两个模拟点。由于在刻画高精度地图时，为了确定车辆的行驶方向及车辆状态，至少需要采集车辆上两个点的数据，因此，选定的模拟点组中需要包括不少于两个模拟点。一般情况下，模拟点在选取时，不超过路面宽度即可。在具体实现时，由于路面宽度会有变化且车辆会有位置偏移，因此，一般可以设定模拟点不超过车辆的范围。

在本发明的一个实施例中，所选定的模拟点组包括两个关于车辆坐标系的原点对称的模拟点，即：一个模拟点位于原点左边，一个模拟点位于原点右边，且这两个模拟点与原点的距离相等。同时，为了更好地刻画车辆的位置，例如：方便获取车辆与路边的距离等，选定的两个模拟点与原点的距离例如是车辆宽度的一半，等等。

在选定了模拟点组之后，将对模拟点组进行第二变换以得到该模拟点组在全局坐标系下的坐标，也被称为轨迹点组。其中，全局坐标系是三维空间物体所在的坐标系，是一个固定的坐标系。

根据本发明的实施例，第二变换是根据车辆坐标系与全局坐标系的标定方式，将车辆坐标系下的第一变换数据变换为全局坐标系下的第二变换数据。步骤S202中对模拟点组进行第二变换以得到全局坐标系下的轨迹点组具体可以按照以下步骤执行：

结合与模拟点组的采集时刻最相近的惯导组合数据，将模拟点组进行仿射变换以得到全局坐标系下的轨迹点组，惯导组合数据包括欧拉角和位置坐标。

其中，在进行第二变换时，由于模拟点组是从车辆坐标系下的第一变换数据中选取的，而第一变换数据是由激光原始数据变换到车辆坐标系下而生成的，因此，模拟点组是具有采集时刻的属性的。为了对模拟点组进行第二变换，可以结合与模拟点组的采集时刻最接近的惯导组合数据(包括三个角度参数和三个偏移参数)来进行。其中，三个角度参数是通过IMU(惯性测量单元)数据来获取的，三个偏移参数是通过位置坐标来获取的，其中，位置坐标例如是GPS数据中的经纬度坐标(longitude，latitude，altitude)。

对于第一变换数据中的任一个模拟点v₀，根据如下的仿射变换的公式(2)即可得到该模拟点v₀在全局坐标系下的坐标，即轨迹点v'₀：

v'₀＝A_car*v₀+b_utm (2)。

其中，A_car为如公式(1)中的线性变换矩阵，且A_car与公式(1)中的线性变换矩阵A的区别在于：A_car的三个欧拉角分别是由IMU数据提供的三个欧拉角，而A的三个欧拉角为激光雷达到车辆刚性标定的三个欧拉角；b_utm为imu数据的经纬度坐标(longitude，latitude，altitude)。

根据仿射变换的公式(2)及其参数，即可实现将模拟点组进行仿射变换以得到全局坐标系下的轨迹点组。采用同样的方法，可实现将第一变换数据进行仿射变换以得到其在全局坐标系下的点云数据子集，区别仅在于，在进行仿射变换时，所结合的是与第一变换数据的采集时刻最接近的惯导组合数据(IMU数据中的欧拉角和GPS数据)。

根据步骤S201和步骤S202，即可得到多个采集时刻的轨迹点组，然后，执行步骤S203，以将点云数据对应的多个采集时刻的轨迹点组进行拼接即可得到轨迹线。其中，在将多个采集时刻的轨迹点组进行拼接时，是采用三维匹配技术来实现的，常用的三维匹配的算法有迭代最近点算法ICP和各种全局匹配算法等。

最后，即可执行步骤S204，根据轨迹线对与激光原始数据相对应的点云数据进行分割。具体地，可以是沿着轨迹线的方向，使用按照预定规则生成的裁剪框对点云数据进行分割。之后，可以通过对点云数据进行格网索引，以获取每次进行分割后的裁剪数据。

其中，在生成裁剪框并对点云数据进行分割时，可以是先对轨迹线包括的轨迹点云数据进行抽样，然后对抽样得到的轨迹点组进行连线扩充，并通过设置裁剪框的宽度和生成方向来生成裁剪框以实现点云数据的分割；也可以是先生成裁剪框，然后使用裁剪框按照设定的裁剪间隔来实现点云数据的分割。

根据本发明的一个实施例，使用按照预定规则生成的裁剪框对点云数据进行分割具体可以包括：

按照预定的抽样间隔对轨迹线进行抽样以得到轨迹点组抽样集，轨迹点组抽样集中的每个轨迹点组包括不少于两个位于同一直线上的轨迹点；

将轨迹点组中的轨迹点连成直线并向两端延伸至指定长度以作为裁剪框的长，然后根据预设的裁剪框宽度及裁剪框生成方向生成裁剪框以对点云数据进行分割，其中，裁剪框宽度不小于抽样间隔。

根据本发明的另一个实施例，使用按照预定规则生成的裁剪框对点云数据进行分割具体可以包括：

将轨迹点组中的轨迹点连成直线并向两端延伸至指定长度以作为裁剪框的长，然后根据预设的裁剪框宽度及裁剪框生成方向生成裁剪框，轨迹点组包括不少于两个位于同一直线上的轨迹点；

使用裁剪框按照预设的裁剪间隔对点云数据进行分割，其中，裁剪框宽度不小于裁剪间隔。

图4是本发明实施例的点云数据、轨迹线及裁剪框示意图。如图4所示，在该实施例中，点云数据显示了一条倾斜的路面及其周围的场景。选定的模拟点组包括3个模拟点，分别为车辆坐标系的原点、以及从X轴上选取的与原点距离为d的两个关于原点对称的模拟点，图中的3条轨迹线即是由3个模拟点经过变换后得到的轨迹点拼接而成的。生成的裁剪框为如图中白色线所示的方框。

图5是本发明实施例的裁剪结果示意图。如图5所示，在使用图4所示的裁剪框对点云数据进行分割后，可通过格网索引，以将裁剪框内的点云数据作为裁剪数据。由图5可以看出，每次分割后得到的裁剪数据可以包括更多的有效点云，从而使得之后对裁剪数据进行程序识别或者合并解封等操作的效率和准确度等都有了大大的提升。

图6是本发明一个实施例的对点云数据进行分割的方法的实现流程示意图。如图6所示，本发明实施例的对点云数据进行分割的方法，首先，对于激光雷达采集到的每个时刻的原始激光数据，将其投影到激光雷达直角坐标系，并结合激光雷达和车辆的刚体变换参数将激光雷达直角坐标系下的数据变换为车辆坐标系下的第一变换数据；然后，从车辆坐标系的第一变换数据中选取模拟点坐标轴，并在模拟点坐标轴上选取模拟点，结合GPS数据和IMU数据以将模拟点变换为全局坐标系的轨迹点；之后，将多个时刻的轨迹点进行拼接以得到轨迹线；最后，按照轨迹线对点云数据进行分割。其中，本发明实施例的点云数据的生成过程包括：首先，对于激光雷达采集到的原始激光数据，将其投影到激光雷达直角坐标系，并结合激光雷达和车辆的刚体变换参数将激光雷达直角坐标系下的数据变换为车辆坐标系下的第一变换数据；然后，结合GPS数据和IMU数据以将车辆坐标系的第一变换数据变换为全局坐标系的点云数据。

图7是根据本发明实施例的对点云数据进行分割的装置的主要模块示意图。根据本发明的实施例，点云数据对应多个采集时刻的激光原始数据。如图7所示，本发明实施例的对点云数据进行分割的装置700主要包括第一变换模块701、第二变换模块702、轨迹拼接模块703和点云分割模块704。

第一变换模块701用于将激光原始数据进行第一变换以得到车辆坐标系下的第一变换数据；

第二变换模块702用于从第一变换数据中选定多个采集时刻的模拟点组，并对模拟点组进行第二变换以得到全局坐标系下的轨迹点组；

轨迹拼接模块703用于将轨迹点组按采集时刻进行拼接以得到轨迹线；

点云分割模块704用于根据轨迹线对与激光原始数据相对应的点云数据进行分割。

根据本发明实施例的技术方案，点云数据是通过以下步骤得到的：

根据本发明的一个实施例，第一变换模块701还可以用于：

根据本发明的另一个实施例，第二变换模块702还可以用于：

根据本发明的技术方案，模拟点组包括不少于两个模拟点。

在本发明的一个具体实施例中，车辆坐标系的原点为车辆的质心，模拟点组包括两个关于原点对称的模拟点。

根据本发明的又一个实施例，第二变换模块702还可以用于：

根据本发明的技术方案，点云分割模块704还可以用于：

沿着轨迹线的方向，使用按照预定规则生成的裁剪框对与激光原始数据相对应的点云数据进行分割。

根据本发明的一个实施例，点云分割模块704还可以用于：

根据本发明的另一个实施例，点云分割模块704还可以用于：

根据本发明实施例的技术方案，通过将激光原始数据变换到车辆坐标系下，然后选定模拟点组，并将模拟点组进行变换得到全局坐标系下的轨迹点组，以便通过将轨迹点组按采集时刻进行拼接得到轨迹线，最后，根据车辆行驶的轨迹线对点云数据进行分割，实现了通过模拟车头垂直法线的方法对点云数据按照车辆行驶轨迹进行裁剪分割，以达到分割后的每幅图幅更加关注有效点云的目的，从而能够更为合理地对点云数据进行分割，使得每次分割后得到的裁剪数据可以包括更多的有效点云，进而使得之后对裁剪数据进行程序识别或者合并解封等操作的效率和准确度等都有了极大的提升。

图8示出了可以应用本发明实施例的对点云数据进行分割的方法或对点云数据进行分割的装置的示例性系统架构800。

如图8所示，系统架构800可以包括终端设备801、802、803，网络804和服务器805。网络804用以在终端设备801、802、803和服务器805之间提供通信链路的介质。网络804可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

用户可以使用终端设备801、802、803通过网络804与服务器805交互，以接收或发送消息等。终端设备801、802、803上可以安装有各种通讯客户端应用，例如购物类应用、网页浏览器应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等(仅为示例)。

终端设备801、802、803可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。

服务器805可以是提供各种服务的服务器，例如对用户利用终端设备801、802、803所浏览的购物类网站提供支持的后台管理服务器(仅为示例)。后台管理服务器可以对接收到的产品信息查询请求等数据进行分析等处理，并将处理结果(例如目标推送信息、产品信息--仅为示例)反馈给终端设备。

需要说明的是，本发明实施例所提供的对点云数据进行分割的方法一般由服务器805执行，相应地，对点云数据进行分割的装置一般设置于服务器805中。

应该理解，图8中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。

下面参考图9，其示出了适于用来实现本发明实施例的终端设备或服务器的计算机系统900的结构示意图。图9示出的终端设备或服务器仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图9所示，计算机系统900包括中央处理单元(CPU)901，其可以根据存储在只读存储器(ROM)902中的程序或者从存储部分908加载到随机访问存储器(RAM)903中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 903中，还存储有系统900操作所需的各种程序和数据。CPU 901、ROM 902以及RAM 903通过总线904彼此相连。输入/输出(I/O)接口905也连接至总线904。

以下部件连接至I/O接口905：包括键盘、鼠标等的输入部分906；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分907；包括硬盘等的存储部分908；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器910上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。

特别地，根据本发明公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)901执行时，执行本发明的系统中限定的上述功能。

需要说明的是，本发明所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本发明实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括第一变换模块、第二变换模块、轨迹拼接模块和点云分割模块。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定，例如，第一变换模块还可以被描述为“用于将激光原始数据进行第一变换以得到车辆坐标系下的第一变换数据的模块”。

作为另一方面，本发明还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该设备执行时，使得该设备包括：将激光原始数据进行第一变换以得到车辆坐标系下的第一变换数据；从所述第一变换数据中选定多个采集时刻的模拟点组，并对所述模拟点组进行第二变换以得到全局坐标系下的轨迹点组；将轨迹点组按采集时刻进行拼接以得到轨迹线；根据所述轨迹线对与所述激光原始数据相对应的点云数据进行分割。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims

1.一种对点云数据进行分割的方法，其特征在于，包括：

从所述第一变换数据中选定多个采集时刻的模拟点组，并对所述模拟点组进行第二变换以得到全局坐标系下的轨迹点组；

将轨迹点组按采集时刻进行拼接以得到轨迹线；

根据所述轨迹线对与所述激光原始数据相对应的点云数据进行分割，包括：沿着所述轨迹线的方向，使用按照预定规则生成的裁剪框对与所述激光原始数据相对应的点云数据进行分割。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述与所述激光原始数据相对应的点云数据是通过以下步骤得到的：

将所述激光原始数据进行第一变换以得到车辆坐标系下的第一变换数据；

对所述第一变换数据进行所述第二变换以得到全局坐标系下的点云数据。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将激光原始数据进行第一变换以得到车辆坐标系下的第一变换数据包括：

结合激光雷达和车辆的刚体变换参数，将所述激光雷达直角坐标系下的数据进行仿射变换以得到车辆坐标系下的第一变换数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述第一变换数据中选定多个采集时刻的模拟点组包括：

将所述车辆坐标系中与地面平行且与车辆行驶方向垂直的坐标轴作为模拟点坐标轴，并从所述模拟点坐标轴对应的第一变换数据中选定多个采集时刻的模拟点组。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述模拟点组包括不少于两个模拟点。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述车辆坐标系的原点为车辆的质心，所述模拟点组包括两个关于所述原点对称的模拟点。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述模拟点组进行第二变换以得到全局坐标系下的轨迹点组包括：

结合与所述模拟点组的采集时刻最相近的惯导组合数据，将所述模拟点组进行仿射变换以得到全局坐标系下的轨迹点组，所述惯导组合数据包括欧拉角和位置坐标。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用按照预定规则生成的裁剪框对所述点云数据进行分割包括：

按照预定的抽样间隔对所述轨迹线进行抽样以得到轨迹点组抽样集，所述轨迹点组抽样集中的每个轨迹点组包括不少于两个位于同一直线上的轨迹点；

将所述轨迹点组中的轨迹点连成直线并向两端延伸至指定长度以作为裁剪框的长，然后根据预设的裁剪框宽度及裁剪框生成方向生成裁剪框以对所述点云数据进行分割，其中，所述裁剪框宽度不小于所述抽样间隔。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用按照预定规则生成的裁剪框对所述点云数据进行分割包括：

将所述轨迹点组中的轨迹点连成直线并向两端延伸至指定长度以作为裁剪框的长，然后根据预设的裁剪框宽度及裁剪框生成方向生成裁剪框，所述轨迹点组包括不少于两个位于同一直线上的轨迹点；

使用所述裁剪框按照预设的裁剪间隔对所述点云数据进行分割，其中，所述裁剪框宽度不小于所述裁剪间隔。

10.一种对点云数据进行分割的装置，其特征在于，包括：

第一变换模块，用于将激光原始数据进行第一变换以得到车辆坐标系下的第一变换数据；

第二变换模块，用于从所述第一变换数据中选定多个采集时刻的模拟点组，并对所述模拟点组进行第二变换以得到全局坐标系下的轨迹点组；

轨迹拼接模块，用于将轨迹点组按采集时刻进行拼接以得到轨迹线；

点云分割模块，用于根据所述轨迹线对与所述激光原始数据相对应的点云数据进行分割，包括：沿着所述轨迹线的方向，使用按照预定规则生成的裁剪框对与所述激光原始数据相对应的点云数据进行分割。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述与所述激光原始数据相对应的点云数据是通过以下步骤得到的：

12.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述第一变换模块还用于：

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二变换模块还用于：

14.根据权利要求10或13所述的装置，其特征在于，所述模拟点组包括不少于两个模拟点。

15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述车辆坐标系的原点为车辆的质心，所述模拟点组包括两个关于所述原点对称的模拟点。

16.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二变换模块还用于：

17.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述点云分割模块还用于：

18.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述点云分割模块还用于：

19.一种对点云数据进行分割的电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-9中任一所述的方法。

20.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-9中任一所述的方法。