[发明专利]一种基于激光点云数据及OpenGL的车辆三维外廓绘制方法

说明书

一种基于激光点云数据及OpenGL的车辆三维外廓绘制方法，以激光雷达在对车辆进行外廓尺寸检测的时间段内获得的所有点云坐标数据以及光电开关组计算得到的检车辆行驶平均速度v作为方法的数据，通过过滤、坐标转换等技术手段，对点云数据进行进一步的处理；最终通过OpenGL开放式图形库绘制出车辆的三维点云模型及边界标线。本发明可360°展示车辆外廓形状，检测人员及被检车辆车主能够更直观、更快速的了解检测结果，并且若车辆外廓尺寸未能达到国家标准要求，检测人员和车主可根据本发明绘制的车辆三维视图及边界标线寻找车辆的超限位置。

技术领域

本发明属于车辆三维外廓绘制领域，具体是一种基于激光点云数据及OpenGL的车辆三维外廓绘制方法。

背景技术

目前市场上大部分基于激光雷达的车辆外廓尺寸自动测量系统在显示检测结果时仅能显示检测得到的数值结果，而无法实时显示被检测车辆的外廓视图。少数能显示被检车辆外廓视图的自动测量系统，也仅可以生成被检车辆的侧、俯视图，或倾斜视角的伪三维视图，这些视图仍然无法让检测人员及被检车辆车主更直观、更快速的了解检测结果。因此实现一种显示效果直观、可360°展示车辆外廓形状的车辆三维外廓绘制方法十分必要。

当前涉及基于激光点云数据的车辆三维外廓绘制的方法中，与本方案较为接近的包括：黄泉源(汽车轮廓三维检测系统研究[D].长安大学,2017)通过帧匹配的方法对车辆三维轮廓进行绘制；解凤姣(车辆外廓尺寸测量系统三维点云曲面重建关键技术研究与实现[D].合肥工业大学,2017)以Qt为开发平台，使用PCL开源库实现车辆三维轮廓的绘制；宁奖(激光雷达点云数据处理与三维可视化平台的设计与开发[D].西安电子科技大学,2017)使用Qt和VTK开源库结合开发的方式绘制车辆三维轮廓；居晨阳，陈昆山(基于激光点云的事故车辆曲面重建方法[J].广西大学学报(自然科学版),2014,39(06):1227-1233)利用三维激光雷达技术对事故车辆进行曲面重建。这些方法主要存在如下问题：

(1)车辆三维外廓绘制绘制速度较慢，电脑性能消耗大。

(2)未在车辆三维模型上绘制边界标线，无法观察车辆超限的位置，难以为车辆及时整改提供帮助。

综上所述，当前已有的这些涉及基于激光点云数据的车辆三维外廓绘制的方案，并非是绝大多数车辆检测机构的最佳选择。

发明内容

为了克服现有技术上的不足，本发明提供一种基于激光点云数据及OpenGL的车辆三维外廓绘制方法，可360°展示车辆外廓形状，检测人员及被检车辆车主能够更直观、更快速的了解检测结果。

为了解决上述技术问题本发明提供如下的技术方案：

一种基于激光点云数据及OpenGL的车辆三维外廓绘制方法，包括以下步骤：

步骤1：当车辆进入检测区域后，收集激光雷达收集到的点云数据，并对点云数据进行初步过滤处理；

步骤2：过滤噪声点云坐标点。遍历所有经过步骤1初步过滤的点云坐标，计算每个点云坐标点与前后n₁个坐标点的平均坐标值的距离d_i，若d_i＞d₁,则判定该坐标点为噪声点云坐标点，将其从点云数据中剔除；

步骤3：通过光电开关组计算被检车辆行驶的平均速度并依据激光雷达的扫描频率f及平均速度计算每帧点云数据中坐标点的Z轴方向坐标值；