CN116342704B - 一种扫描点类别确定方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种扫描点类别确定方法、装置、计算机设备及存储介质,其中,对于激光点云图像中的扫描点,根据与该扫描点在第一方向上相邻的至少一个第一扫描点在世界坐标系下的第一坐标确定出第一参考点;根据与该扫描点在第二方向上相邻的至少一个第二扫描点在世界坐标系下的第二坐标确定出第二参考点;以该扫描点为起点,以所述第一参考点为终点生成第一向量,并以该扫描点为起点,以所述第二参考点为终点生成第二向量;根据所述第一向量与所述第二向量的向量夹角的角度值确定出该扫描点的类别。采用上述方法,以提高确定得到的扫描点类别的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及激光雷达图像检测领域,具体而言,涉及一种扫描点类别确定方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
由于受到视场角的限制,激光雷达在实时采集点云数据时,只能获得有限视野范围内的点云图像。为了获得三维场景的点云数据,感知算法人员需要在已知的初始姿态信息下,将采集到的前后两帧不同点云转换到统一坐标系下,将点云重合的部分拼接在一起,这就是点云配准技术。
随着激光雷达扫描技术的不断发展,无人驾驶汽车和移动机器人等开始采用激光雷达定位技术进行定位,其中使用到的就是点云配准技术,除了应用于无人驾驶汽车和移动机器人之外,还可以应用于建筑行业中的建筑信息模型、采矿行业中的矿区开采等。
在进行点云配准时,需要对激光雷达采集得到的激光雷达图像中的扫描点进行类别特征的提取,以确定出扫描点为角点还是平面点。现有技术中,在对扫描点的类别进行确定时,通常是计算扫描点的光滑度,当该扫描点的光滑度大于1.0的时候认为是角点,而小于0.1的时候认为是平面点。
在研究中发现,扫描点的光滑度会随着扫描点所在位置处附近所分布的所有扫描点的密度大小发生变化,在扫描点的密度较小的位置,扫描点的光滑度更大,反之,在扫描点的密度较大的位置,扫描点的光滑度更小;而进行光滑度大小的比较时所参考的数值是固定不变的,从而会导致在确定处于不同扫描点密度的位置处的不同扫描点的类别时,得到的扫描点的类别无法根据其所处位置的扫描点密度进行自适应调整,从而降低了确定得到的扫描点类别的准确性。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种扫描点类别确定方法、装置、计算机设备及存储介质,以提高确定得到的扫描点类别的准确性。
第一方面,本申请实施例提供了一种扫描点类别确定方法,所述方法包括:
对于激光点云图像中的扫描点,根据与该扫描点在第一方向上相邻的至少一个第一扫描点在世界坐标系下的第一坐标确定出第一参考点;
根据与该扫描点在第二方向上相邻的至少一个第二扫描点在世界坐标系下的第二坐标确定出第二参考点,其中,所述第二扫描点的数量与所述第一扫描点的数量的差值在预设标准差值范围内;
以该扫描点为起点,以所述第一参考点为终点生成第一向量,并以该扫描点为起点,以所述第二参考点为终点生成第二向量;
根据所述第一向量与所述第二向量的向量夹角的角度值确定出该扫描点的类别,其中,所述类别分为角点和平面点。
可选地,所述对于激光点云图像中的扫描点,根据与该扫描点在第一方向上相邻的至少一个第一扫描点在世界坐标系下的第一坐标确定出第一参考点,包括:
计算至少一个第一扫描点在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量的第一平均值;
计算至少一个第一扫描点在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量的第二平均值;
计算至少一个第一扫描点在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量的第三平均值;
将满足第一目标坐标的点确定为所述第一参考点,其中,所述第一目标坐标在x轴方向上的分量为第一平均值,所述目标坐标在y轴方向上的分量为第二平均值,所述目标坐标在z轴方向上的分量为第三平均值。
可选地,所述根据与该扫描点在第二方向上相邻的至少一个第二扫描点在世界坐标系下的第二坐标确定出第二参考点,包括:
计算至少一个第二扫描点在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量的第四平均值;
计算至少一个第二扫描点在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量的第五平均值;
计算至少一个第二扫描点在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量的第六平均值;
将满足第二目标坐标的点确定为所述第二参考点,其中,所述第二目标坐标在x轴方向上的分量为第四平均值,所述目标坐标在y轴方向上的分量为第五平均值,所述目标坐标在z轴方向上的分量为第六平均值。
可选地,所述根据所述第一向量与所述第二向量的向量夹角的角度值确定出该扫描点的类别,包括:
判断所述向量夹角的角度值是否在第一预设范围内;
若所述向量夹角的角度值在所述第一预设范围内,则将该扫描点确定为角点。
可选地,在判断所述向量夹角的角度值是否在第一预设范围内后,所述方法还包括:
若所述向量夹角的角度值不在所述第一预设范围内,则判断所述向量夹角的角度值是否在第二预设范围内;
若所述向量夹角的角度值是否在第二预设范围内,则将该扫描点确定为平面点。
可选地,所述第一扫描点的数量和所述第二扫描点的数量均为三个。
可选地,在根据所述第一向量与所述第二向量的向量夹角的角度值确定出该扫描点的类别后,所述方法还包括:
将扫描点的类别作为所述激光点云图像的点云特征对所述激光点云图像进行点云配准。
第二方面,本申请实施例提供了一种扫描点类别确定装置,所述装置包括:
第一参考点确定模块,用于对于激光点云图像中的扫描点,根据与该扫描点在第一方向上相邻的至少一个第一扫描点在世界坐标系下的第一坐标确定出第一参考点;
第二参考点确定模块,用于根据与该扫描点在第二方向上相邻的至少一个第二扫描点在世界坐标系下的第二坐标确定出第二参考点,其中,所述第二扫描点的数量与所述第一扫描点的数量的差值在预设标准差值范围内;
向量生成模块,用于以该扫描点为起点,以所述第一参考点为终点生成第一向量,并以该扫描点为起点,以所述第二参考点为终点生成第二向量;
扫描点类别确定模块,用于根据所述第一向量与所述第二向量的向量夹角的角度值确定出该扫描点的类别,其中,所述类别分为角点和平面点。
可选地,所述第一参考点确定模块在用于对于激光点云图像中的扫描点,根据与该扫描点在第一方向上相邻的至少一个第一扫描点在世界坐标系下的第一坐标确定出第一参考点时,具体用于:
计算至少一个第一扫描点在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量的第一平均值;
计算至少一个第一扫描点在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量的第二平均值;
计算至少一个第一扫描点在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量的第三平均值;
将满足第一目标坐标的点确定为所述第一参考点,其中,所述第一目标坐标在x轴方向上的分量为第一平均值,所述目标坐标在y轴方向上的分量为第二平均值,所述目标坐标在z轴方向上的分量为第三平均值。
可选地,所述第二参考点确定模块在用于根据与该扫描点在第二方向上相邻的至少一个第二扫描点在世界坐标系下的第二坐标确定出第二参考点时,具体用于:
计算至少一个第二扫描点在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量的第四平均值;
计算至少一个第二扫描点在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量的第五平均值;
计算至少一个第二扫描点在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量的第六平均值;
将满足第二目标坐标的点确定为所述第二参考点,其中,所述第二目标坐标在x轴方向上的分量为第四平均值,所述目标坐标在y轴方向上的分量为第五平均值,所述目标坐标在z轴方向上的分量为第六平均值。
可选地,所述扫描点类别确定模块在用于根据所述第一向量与所述第二向量的向量夹角的角度值确定出该扫描点的类别时,具体用于:
判断所述向量夹角的角度值是否在第一预设范围内;
若所述向量夹角的角度值在所述第一预设范围内,则将该扫描点确定为角点。
可选地,所述扫描点类别确定模块在用于判断所述向量夹角的角度值是否在第一预设范围内后,还用于:
若所述向量夹角的角度值不在所述第一预设范围内,则判断所述向量夹角的角度值是否在第二预设范围内;
若所述向量夹角的角度值是否在第二预设范围内,则将该扫描点确定为平面点。
可选地,所述第一扫描点的数量和所述第二扫描点的数量均为三个。
可选地,所述装置还包括:
点云配准模块,用于在所述扫描点类别确定模块根据所述第一向量与所述第二向量的向量夹角的角度值确定出该扫描点的类别后,将扫描点的类别作为所述激光点云图像的点云特征对所述激光点云图像进行点云配准。
第三方面,本申请实施例提供了一种计算机设备,包括:处理器、存储器和总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当计算机设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述机器可读指令被所述处理器执行时执行上述第一方面中任一种可选地实施方式中所述的扫描点类别确定方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面中任一种可选地实施方式中所述的扫描点类别确定方法的步骤。
本申请提供的技术方案包括但不限于以下有益效果:
对于激光点云图像中的扫描点,根据与该扫描点在第一方向上相邻的至少一个第一扫描点在世界坐标系下的第一坐标确定出第一参考点;根据与该扫描点在第二方向上相邻的至少一个第二扫描点在世界坐标系下的第二坐标确定出第二参考点,其中,所述第二扫描点的数量与所述第一扫描点的数量的差值在预设标准差值范围内;通过上述步骤,能够确定出扫描点在第一方向上的第一参考点以及扫描点在第二方向上的第二参考点。
以该扫描点为起点,以所述第一参考点为终点生成第一向量,并以该扫描点为起点,以所述第二参考点为终点生成第二向量;根据所述第一向量与所述第二向量的向量夹角的角度值确定出该扫描点的类别,其中,所述类别分为角点和平面点;通过上述步骤,能够根据扫描点与其各自的第一参考点以及第二参考点生成的向量之间的夹角确定出扫描点的类别。
采用上述方法,根据扫描点与其各自在不同方向上的参考点构成用于指示参考点相对于扫描点的方向和距离的向量,然后根据向量起点为同一个扫描点的两个向量之间的夹角确定处该扫描点的类别,避免了由于需要进行光滑度计算而受限于扫描点所处位置的扫描点密度的干扰和影响,以提高确定得到的扫描点类别的准确性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1示出了本发明实施例一所提供的一种扫描点类别确定方法的流程图;
图2示出了本发明实施例一所提供的一种第一参考点确定方法的流程图;
图3示出了本发明实施例一所提供的一种第二参考点确定方法的流程图;
图4示出了本发明实施例一所提供的一种角点确定方法的流程图;
图5示出了本发明实施例一所提供的一种平面点确定方法的流程图;
图6示出了本发明实施例二所提供的一种扫描点类别确定装置的结构示意图;
图7示出了本发明实施例二所提供的第二种扫描点类别确定装置的结构示意图;
图8示出了本发明实施例三所提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
为便于对本申请进行理解,下面结合图1示出的本发明实施例一所提供的一种扫描点类别确定方法的流程图描述的内容对本申请实施例一进行详细说明。
参见图1所示,图1示出了本发明实施例一所提供的一种扫描点类别确定方法的流程图,其中,所述方法包括步骤S101~S105:
S101;对于激光点云图像中的扫描点,根据与该扫描点在第一方向上相邻的至少一个第一扫描点在世界坐标系下的第一坐标确定出第一参考点。
S102:根据与该扫描点在第二方向上相邻的至少一个第二扫描点在世界坐标系下的第二坐标确定出第二参考点,其中,所述第二扫描点的数量与所述第一扫描点的数量的差值在预设标准差值范围内。
具体的,通过激光雷达传感器对目标物体进行扫描得到包括用于描述目标物体的点云数据的激光点云图像,点云是由激光雷达传感器对物体进行扫描时得到的扫描点的集合。
对于激光点云图像中的扫描点,获取与该扫面点在第一方向上(例如左边)相邻的至少一个第一扫描点,以及与该扫面点在第二方向上(例如右边)相邻的至少一个第二扫描点,需满足第一扫描点的数量与第二扫描点的数量相同或者数量的差值在预设标准差值范围内;这里需要满足获取的第一扫描点数量不超过在该扫描点的第一方向上所包含的所有扫描点的数量,以及不超过在该扫描点的第二方向上所包含的所有扫描点的数量。
例如,当激光点云图像中包含方向为从左到右的七个扫描点时,第一方向为左,第二方向为右;对于第一个扫描点,由于第一个扫描点在第一方向上没有相邻的扫描点,则不对该第一扫描点进行处理;对于第二个扫描点,由于第二个扫描点在第一方向上有一个扫描点,则可以选择的第一扫描点和第二扫描点的数量为1;对于第三个扫描点,由于第三个扫描点在第一方向上有两个扫描点,则可以选择的第一扫描点和第二扫描点的数量为1或者2;以此类推,可以得到扫描点在第一方向上的第一扫描点和第二方向上的第二扫描点的数量的可选范围。
第一参考点为坐标满足第一扫描点的坐标算数平均值的点(记为第一中心点);或者为以第一中心点为圆心,预设数值为半径的圆范围内的任意一点;或者为坐标满足第一扫描点的坐标加权平均值的点,其中,为第一扫描点配置其各自的权重,与该扫描点之间的距离越近的第一扫描点所具有的权重越大。
当第一参考点为坐标满足第一扫描点的坐标算数平均值的点,第二参考点为坐标满足第二扫描点的坐标算数平均值的点(记为第二中心点);其中,将第一扫描点在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量的和值与第一扫描点的数量相除,得到第一参考点在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量;将第一扫描点在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量的和值与第一扫描点的数量相除,得到第一参考点在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量;将第一扫描点在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量的和值与第一扫描点的数量相除,得到第一参考点在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量;根据上述在x轴方向上的分量、在y轴方向上的分量和在z轴方向上的分量得到第一参考点的坐标。第二参考点的坐标确定方法参考上述该情况下第一参考点坐标的确定方法。
当第一参考点为以第一中心点为圆心,预设数值为半径的圆范围内的任意一点时,第二参考点为以第二中心点为圆心,预设数值为半径的圆范围内的任意一点。
当第一参考点为坐标满足第一扫描点的坐标加权平均值的点时,第二参考点为坐标满足第二扫描点的坐标加权平均值的点;这里,预先根据第一扫描点与该扫描点之间的距离为第一扫描点配置一个权重值,第一扫描点与该扫描点之间的距离与为该第一扫描点配置的权重值呈负相关;将第一扫描点在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量与为其配置的权重值相乘,然后将第一扫描点相乘后得到的数值的和值与第一扫描点的数量相除,得到第一参考点在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量;将第一扫描点在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量与为其配置的权重值相乘,然后将第一扫描点相乘后得到的数值的和值与第一扫描点的数量相除,得到第一参考点在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量;将第一扫描点在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量与为其配置的权重值相乘,然后将第一扫描点相乘后得到的数值的和值与第一扫描点的数量相除,得到第一参考点在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量;根据上述在x轴方向上的分量、在y轴方向上的分量和在z轴方向上的分量得到第一参考点的坐标。第二参考点的坐标确定方法参考上述该情况下第一参考点坐标的确定方法。
S103:以该扫描点为起点,以所述第一参考点为终点生成第一向量,并以该扫描点为起点,以所述第二参考点为终点生成第二向量。
具体的,第一向量为以该扫描点为起点,以所述第一参考点的向量,第二向量为以该扫描点为起点,以所述第二参考点的向量。
当该扫描点为,第一参考点为/>时,得到第一向量/>;当该扫描点为/>,第二参考点为/>时,得到第一向量/>。
S104:根据所述第一向量与所述第二向量的向量夹角的角度值确定出该扫描点的类别,其中,所述类别分为角点和平面点。
具体的,两条直线(或向量)相交所形成的最小正角称为这两条直线(或向量)的夹角,由于第一向量与第二向量的起点均为该扫描点,即第一向量与第二向量是相交的,则可以确定出第一向量与第二向量的向量夹角的角度值。
根据下述公式确定出第一向量与第二向量的向量夹角的角度值:
;
其中,为第一向量,/>为第二向量,/>为该扫描点,/>为第一参考点,/>为第二参考点。
确定出第一向量与第二向量的向量夹角的角度值后,根据预先配置的用于描述向量夹角的角度值与扫描点类别之间关系的关系表,从该关系表中确定出和第一向量与第二向量的向量夹角的角度值具有对应关系的扫描点类别,将确定得到的扫描点类别确定为该扫描点的类别。
在一个可行的实施方案中,参见图2所示,图2示出了本发明实施例一所提供的一种第一参考点确定方法的流程图,其中,所述对于激光点云图像中的扫描点,根据与该扫描点在第一方向上相邻的至少一个第一扫描点在世界坐标系下的第一坐标确定出第一参考点,包括步骤S201~S204:
S201:对于激光点云图像中的扫描点,计算至少一个第一扫描点在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量的第一平均值。
S202:计算至少一个第一扫描点在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量的第二平均值。
S203:计算至少一个第一扫描点在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量的第三平均值。
S204:将满足第一目标坐标的点确定为所述第一参考点,其中,所述第一目标坐标在x轴方向上的分量为第一平均值,所述目标坐标在y轴方向上的分量为第二平均值,所述目标坐标在z轴方向上的分量为第三平均值。
具体的,当至少一个第一扫描点的数量为3个,对于扫描点,第一扫描点分别为、/>和/>;根据下述公式确定出/>、/>和/>在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量的第一平均值/>,在y轴方向上的分量的第一平均值/>,在z轴方向上的分量的第一平均值/>:
;
;
;
其中,为第一扫描点/>在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量,/>为第一扫描点/>在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量,/>为第一扫描点/>在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量,/>为第一扫描点/>在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量,/>为第一扫描点/>在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量,为第一扫描点/>在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量,/>为第一扫描点在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量,/>为第一扫描点/>在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量,/>为第一扫描点/>在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量。
将满足第一目标坐标(,/>,/>)的点确定为第一参考点。
一个可行的实施方案中,参见图3所示,图3示出了本发明实施例一所提供的一种第二参考点确定方法的流程图,其中,所述根据与该扫描点在第二方向上相邻的至少一个第二扫描点在世界坐标系下的第二坐标确定出第二参考点,包括步骤S301~S304:
S301:计算至少一个第二扫描点在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量的第四平均值。
S302:计算至少一个第二扫描点在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量的第五平均值。
S303:计算至少一个第二扫描点在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量的第六平均值。
S304:将满足第二目标坐标的点确定为所述第二参考点,其中,所述第二目标坐标在x轴方向上的分量为第四平均值,所述目标坐标在y轴方向上的分量为第五平均值,所述目标坐标在z轴方向上的分量为第六平均值。
具体的,当至少一个第一扫描点的数量为3个,对于扫描点,第二扫描点分别为、/>和/>;根据下述公式确定出/>、/>和/>在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量的第四平均值/>,在y轴方向上的分量的第五平均值/>,在z轴方向上的分量的第六平均值/>:
;
;
;
其中,为第一扫描点/>在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量,/>为第一扫描点/>在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量,/>为第一扫描点/>在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量,/>为第一扫描点/>在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量,/>为第一扫描点/>在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量,为第一扫描点/>在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量,/>为第一扫描点在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量,/>为第一扫描点/>在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量,/>为第一扫描点/>在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量。
将满足第一目标坐标(,/>,/>)的点确定为第二参考点。
在一个可行的实施方案中,参见图4所示,图4示出了本发明实施例一所提供的一种角点确定方法的流程图,其中,所述根据所述第一向量与所述第二向量的向量夹角的角度值确定出该扫描点的类别,包括步骤S401~S402:
S401:判断所述向量夹角的角度值是否在第一预设范围内。
S402:若所述向量夹角的角度值在所述第一预设范围内,则将该扫描点确定为角点。
具体的,第一预设范围是根据经验预先设置的,第一预设范围为(,/>),判断向量夹角的角度值/>是否满足/></></>;若所述向量夹角的角度值满足/></></>,则将该扫描点确定为角点。
在一个可行的实施方案中,参见图5所示,图5示出了本发明实施例一所提供的一种平面点确定方法的流程图,其中,在判断所述向量夹角的角度值是否在第一预设范围内后,所述方法还包括步骤S501~S502:
S501:若所述向量夹角的角度值不在所述第一预设范围内,则判断所述向量夹角的角度值是否在第二预设范围内。
具体的, 若所述向量夹角的角度值不满足</></>,即判断所述向量夹角的角度值是否在第二预设范围内,第二预设范围是根据经验预先设置的,第二预设范围包括小于/>,以及大于/>,则判断向量夹角的角度值/>是否满足/></>,或者/>>/>。
S502:若所述向量夹角的角度值是否在第二预设范围内,则将该扫描点确定为平面点。
具体的,若向量夹角的角度值是否满足/></>,或者/>>/>,则将该扫描点确定为平面点。
其余向量夹角的角度值未落入上述范围的扫描点的类别不进行定义。
在一个可行的实施方案中,所述第一扫描点的数量和所述第二扫描点的数量均为三个。
具体的,在实际应用中,当扫描点数量选择太少时,会出现噪音太大的问题;而当扫描点数量选择太多时,会出现由于扫描点覆盖范围太大从而失去局部属性的问题。因此,为了对噪音强度与覆盖范围进行平衡,使得所选择的扫描点的数量能够将噪音强度控制在一定范围内,又能保证所选择的扫描点能够描述出点云数据的局部属性,所以将第一扫描点的数量和所述第二扫描点的数量确定为三个。
在一个可行的实施方案中,在根据所述第一向量与所述第二向量的向量夹角的角度值确定出该扫描点的类别后,所述方法还包括:
将扫描点的类别作为所述激光点云图像的点云特征对所述激光点云图像进行点云配准。
具体的,点云配准的方法包括但不限于LOAM算法(一种用于激光雷达定位和建图的算法)。
实施例二
参见图6所示,图6示出了本发明实施例二所提供的一种扫描点类别确定装置的结构示意图,其中,所述装置包括:
第一参考点确定模块601,用于对于激光点云图像中的扫描点,根据与该扫描点在第一方向上相邻的至少一个第一扫描点在世界坐标系下的第一坐标确定出第一参考点;
第二参考点确定模块602,用于根据与该扫描点在第二方向上相邻的至少一个第二扫描点在世界坐标系下的第二坐标确定出第二参考点,其中,所述第二扫描点的数量与所述第一扫描点的数量的差值在预设标准差值范围内;
向量生成模块603,用于以该扫描点为起点,以所述第一参考点为终点生成第一向量,并以该扫描点为起点,以所述第二参考点为终点生成第二向量;
扫描点类别确定模块604,用于根据所述第一向量与所述第二向量的向量夹角的角度值确定出该扫描点的类别,其中,所述类别分为角点和平面点。
在一个可行的实施方案中,所述第一参考点确定模块在用于对于激光点云图像中的扫描点,根据与该扫描点在第一方向上相邻的至少一个第一扫描点在世界坐标系下的第一坐标确定出第一参考点时,具体用于:
对于激光点云图像中的扫描点,计算至少一个第一扫描点在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量的第一平均值;
计算至少一个第一扫描点在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量的第二平均值;
计算至少一个第一扫描点在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量的第三平均值;
将满足第一目标坐标的点确定为所述第一参考点,其中,所述第一目标坐标在x轴方向上的分量为第一平均值,所述目标坐标在y轴方向上的分量为第二平均值,所述目标坐标在z轴方向上的分量为第三平均值。
在一个可行的实施方案中,所述第二参考点确定模块在用于根据与该扫描点在第二方向上相邻的至少一个第二扫描点在世界坐标系下的第二坐标确定出第二参考点时,具体用于:
计算至少一个第二扫描点在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量的第四平均值;
计算至少一个第二扫描点在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量的第五平均值;
计算至少一个第二扫描点在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量的第六平均值;
将满足第二目标坐标的点确定为所述第二参考点,其中,所述第二目标坐标在x轴方向上的分量为第四平均值,所述目标坐标在y轴方向上的分量为第五平均值,所述目标坐标在z轴方向上的分量为第六平均值。
在一个可行的实施方案中,所述扫描点类别确定模块在用于根据所述第一向量与所述第二向量的向量夹角的角度值确定出该扫描点的类别时,具体用于:
判断所述向量夹角的角度值是否在第一预设范围内;
若所述向量夹角的角度值在所述第一预设范围内,则将该扫描点确定为角点。
在一个可行的实施方案中,所述扫描点类别确定模块在用于判断所述向量夹角的角度值是否在第一预设范围内后,还用于:
若所述向量夹角的角度值不在所述第一预设范围内,则判断所述向量夹角的角度值是否在第二预设范围内;
若所述向量夹角的角度值是否在第二预设范围内,则将该扫描点确定为平面点。
在一个可行的实施方案中,所述第一扫描点的数量和所述第二扫描点的数量均为三个。
在一个可行的实施方案中,参见图7所示,图7示出了本发明实施例二所提供的第二种扫描点类别确定装置的结构示意图,其中,所述装置还包括:
点云配准模块701,用于在所述扫描点类别确定模块根据所述第一向量与所述第二向量的向量夹角的角度值确定出该扫描点的类别后,将扫描点的类别作为所述激光点云图像的点云特征对所述激光点云图像进行点云配准。
实施例三
基于同一申请构思,参见图8所示,图8示出了本发明实施例三所提供的一种计算机设备的结构示意图,其中,所述计算机设备800包括:
处理器801、存储器802和总线803,所述存储器802存储有所述处理器801可执行的机器可读指令,当计算机设备800运行时,所述处理器801与所述存储器802之间通过所述总线803进行通信,所述机器可读指令被所述处理器801运行时执行上述实施例二所示的扫描点类别确定方法的步骤。
实施例四
基于同一申请构思,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行上述实施例中任一项所述的扫描点类别确定方法的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本发明实施例所提供的进行扫描点类别确定的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
本发明实施例所提供的扫描点类别确定装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本发明实施例所提供的装置,其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同,为简要描述,装置实施例部分未提及之处,可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,均可以参考上述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释,此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种扫描点类别确定方法,其特征在于,所述方法包括:
对于激光点云图像中的扫描点,根据与该扫描点在第一方向上相邻的至少一个第一扫描点在世界坐标系下的第一坐标确定出第一参考点,其中,所述第一参考点的坐标为至少一个所述第一扫描点在世界坐标系下的第一坐标的平均值;
根据与该扫描点在第二方向上相邻的至少一个第二扫描点在世界坐标系下的第二坐标确定出第二参考点,其中,所述第二扫描点的数量与所述第一扫描点的数量的差值在预设标准差值范围内,所述第二参考点的坐标为至少一个所述第二扫描点在世界坐标系下的第二坐标的平均值;
以该扫描点为起点,以所述第一参考点为终点生成第一向量,并以该扫描点为起点,以所述第二参考点为终点生成第二向量;
根据所述第一向量与所述第二向量的向量夹角的角度值确定出该扫描点的类别,其中,所述类别分为角点和平面点。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对于激光点云图像中的扫描点,根据与该扫描点在第一方向上相邻的至少一个第一扫描点在世界坐标系下的第一坐标确定出第一参考点,包括:
计算至少一个第一扫描点在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量的第一平均值;
计算至少一个第一扫描点在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量的第二平均值;
计算至少一个第一扫描点在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量的第三平均值;
将满足第一目标坐标的点确定为所述第一参考点,其中,所述第一目标坐标在x轴方向上的分量为第一平均值,所述目标坐标在y轴方向上的分量为第二平均值,所述目标坐标在z轴方向上的分量为第三平均值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据与该扫描点在第二方向上相邻的至少一个第二扫描点在世界坐标系下的第二坐标确定出第二参考点,包括:
计算至少一个第二扫描点在世界坐标系下的坐标在x轴方向上的分量的第四平均值;
计算至少一个第二扫描点在世界坐标系下的坐标在y轴方向上的分量的第五平均值;
计算至少一个第二扫描点在世界坐标系下的坐标在z轴方向上的分量的第六平均值;
将满足第二目标坐标的点确定为所述第二参考点,其中,所述第二目标坐标在x轴方向上的分量为第四平均值,所述目标坐标在y轴方向上的分量为第五平均值,所述目标坐标在z轴方向上的分量为第六平均值。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一向量与所述第二向量的向量夹角的角度值确定出该扫描点的类别,包括:
判断所述向量夹角的角度值是否在第一预设范围内;
若所述向量夹角的角度值在所述第一预设范围内,则将该扫描点确定为角点。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在判断所述向量夹角的角度值是否在第一预设范围内后,所述方法还包括:
若所述向量夹角的角度值不在所述第一预设范围内,则判断所述向量夹角的角度值是否在第二预设范围内;
若所述向量夹角的角度值是否在第二预设范围内,则将该扫描点确定为平面点。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一扫描点的数量和所述第二扫描点的数量均为三个。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在根据所述第一向量与所述第二向量的向量夹角的角度值确定出该扫描点的类别后,所述方法还包括:
将扫描点的类别作为所述激光点云图像的点云特征对所述激光点云图像进行点云配准。
8.一种扫描点类别确定装置,其特征在于,所述装置还包括:
第一参考点确定模块,用于对于激光点云图像中的扫描点,根据与该扫描点在第一方向上相邻的至少一个第一扫描点在世界坐标系下的第一坐标确定出第一参考点,其中,所述第一参考点的坐标为至少一个所述第一扫描点在世界坐标系下的第一坐标的平均值;
第二参考点确定模块,用于根据与该扫描点在第二方向上相邻的至少一个第二扫描点在世界坐标系下的第二坐标确定出第二参考点,其中,所述第二扫描点的数量与所述第一扫描点的数量的差值在预设标准差值范围内,所述第二参考点的坐标为至少一个所述第二扫描点在世界坐标系下的第二坐标的平均值;
向量生成模块,用于以该扫描点为起点,以所述第一参考点为终点生成第一向量,并以该扫描点为起点,以所述第二参考点为终点生成第二向量;
扫描点类别确定模块,用于根据所述第一向量与所述第二向量的向量夹角的角度值确定出该扫描点的类别,其中,所述类别分为角点和平面点。
9.一种计算机设备,其特征在于,包括:处理器、存储器和总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当计算机设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至7中任意一项所述的扫描点类别确定方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7中任意一项所述的扫描点类别确定方法的步骤。
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