[发明专利]地面滤波方法及装置

权利要求书

1.一种地面滤波方法，其特征在于，包括：

对安装在载体上的采集设备进行标定，获取以所述采集设备为中心点坐标的局部坐标系和绝对坐标系之间的变换关系；

利用所述采集设备采集所述局部坐标系下所述载体所在实时环境的第一单帧点云数据；

利用所述变换关系将所述第一单帧点云数据的坐标从所述局部坐标系转换到所述绝对坐标系；

利用算法建立平面模型；以及

根据所述平面模型和所述采集设备的高程精度将所述第一单帧点云数据滤波。

2.根据权利要求1所述的地面滤波方法，其特征在于，所述利用算法建立平面模型之前包括：

获取安装在所述载体上的所述采集设备距离地面的第一高度；

利用所述变换关系将所述采集设备的坐标从所述局部坐标系转换到所述绝对坐标系。

3.根据权利要求2所述的地面滤波方法，其特征在于，所述利用算法建立平面模型之前还包括：

根据所述第一高度和所述采集设备在所述绝对坐标系的坐标，计算在所述绝对坐标系下地面的第二高度；

根据所述第二高度和第一阈值，对所述第一单帧点云数据滤波以获取第二单帧点云数据。

4.根据权利要求3所述的地面滤波方法，其特征在于，所述利用算法建立平面模型包括：

利用所述第二单帧点云数据，采用随机采样一致算法计算所述第二单帧点云数据的数学模型参数以得到所述平面模型。

5.根据权利要求3所述的地面滤波方法，其特征在于，所述根据所述平面模型和所述采集设备的高程精度将所述第一单帧点云数据滤波包括：

计算所述第二单帧点云数据距离所述平面模型的距离；

当所述距离小于所述高程精度的负数值时，将所述第二单帧点云数据标记为噪声点；

当所述距离大于所述高程精度时，将所述第二单帧点云数据标记为非地面点；以及

当所述距离大于等于所述高程精度的负数值并且小于等于所述高程精度时，将所述第二单帧点云数据标记为地面点。

6.根据权利要求1所述的地面滤波方法，其特征在于，所述对安装在载体上的采集设备进行标定，获取以所述采集设备为中心点坐标的局部坐标系和绝对坐标系之间的变换关系包括：

建立三维标定场中所述局部坐标系和所述绝对坐标系之间的变换关系的目标法方程组，并在所述三维标定场内设置多个控制点；

使用实时差分定位方法测量所述绝对坐标系下所述多个控制点的第一坐标；

在所述三维标定场中按照预设路线，利用所述采集设备采集所述局部坐标系下所述载体所在实时环境的第三单帧点云数据；以及

利用组合导航设备采集实时动态位姿信息。

7.根据权利要求6所述的地面滤波方法，其特征在于，所述对安装在载体上的采集设备进行标定，获取以所述采集设备为中心点坐标的局部坐标系和绝对坐标系之间的变换关系还包括：

从所述第三单帧点云数据中选取所述多个控制点以获取所述多个控制点在所述局部坐标系下的第二坐标；

根据所述多个控制点的所述第一坐标、所述第二坐标、所述位姿信息，采用最小二乘算法求解所述目标法方程组以得到所述采集设备的待标定外参；以及

基于所述采集设备的所述待标定外参和所述目标法方程组，得到所述局部坐标系和所述绝对坐标系之间的所述变换关系。

8.根据权利要求7所述的地面滤波方法，其特征在于，所述局部坐标系和所述绝对坐标系之间的所述变换关系的目标法方程组为：

其中，是控制点在所述局部坐标系下的第二坐标，是所述控制点在所述绝对坐标系下的第一坐标，是所述组合导航设备采集的实时动态位姿信息，是所述组合导航设备的旋转矩阵，是所述组合导航设备在所述绝对坐标系下的坐标，是所述采集设备的待标定外参。