[发明专利]激光点云数据处理方法、装置及设备

权利要求书

1.一种激光点云数据处理方法，其特征在于，包括：

获取目标地物的激光点云数据和所述目标地物对应的POS轨迹，所述激光点云数据与所述POS轨迹存在关联关系；

根据所述激光点云数据、所述POS轨迹以及所述关联关系获取点云误差模型，所述点云误差模型中含有多个求解系数，所述求解系数用于表示所述点云误差模型中的参数，所述点云误差模型是通过POS位姿误差表示的模型，是通过将POS轨迹的样条函数误差模型融合到含有POS轨迹微分修正量的误差模型中得到的；

根据所述激光点云数据、所述POS轨迹和所述点云误差模型，确定目标能量函数，所述目标能量函数是通过所述点云误差模型和所述POS轨迹的样条函数误差模型确定的；

根据所述目标能量函数获取所述多个求解系数；

根据所述多个求解系数以及所述点云误差模型，对POS轨迹中各个轨迹点进行修正，得到修正后的目标POS轨迹；

根据所述激光点云数据、所述目标POS轨迹以及所述关联关系，得到修正后的目标激光点云数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光点云数据包括激光点云在世界坐标系中的坐标，所述关联关系为POS轨迹、激光点云在惯性导航INS坐标系中的坐标以及激光点云在世界坐标系中的坐标之间的第一坐标转换关系；

所述根据所述激光点云数据、所述POS轨迹以及所述关联关系获取点云误差模型，包括：

将所述激光点云在世界坐标系中的坐标作为POS位姿近似值；根据所述POS位姿近似值和所述第一坐标转换关系，通过泰勒公式展开，得到激光点云的第一误差模型，所述第一误差模型为含有POS轨迹的微分修正量的模型；

对所述POS轨迹进行区间划分，根据划分后的各个分段区间轨迹，通过二次样条函数插值，得到POS轨迹的样条函数误差模型；

根据所述第一误差模型，将所述POS轨迹的样条函数误差模型替换所述POS轨迹的微分修正量，得到所述点云误差模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述POS轨迹进行区间划分，根据划分后的各个分段区间轨迹，通过二次样条函数插值，得到POS轨迹的样条函数误差模型，包括：

计算所述POS轨迹的轨迹里程；

将所述POS轨迹按等距离分段，得到划分后的各个分段区间轨迹；

根据划分后的各个分段区间轨迹以及对应的轨迹里程，通过二次样条函数插值，得到POS轨迹的样条函数误差模型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述POS轨迹还包括轨迹点质量因子；

所述根据所述激光点云数据、所述POS轨迹和所述点云误差模型，确定目标能量函数，包括：

根据所述激光点云数据，通过所述点云误差模型，确定第一能量函数；

根据相邻分段区间轨迹，通过POS轨迹的样条函数误差模型，确定第二能量函数；

根据轨迹点质量因子，通过POS轨迹的样条函数误差模型，确定第三能量函数；

将所述第一能量函数、第二能量函数以及第三能量函数之和作为目标能量函数；

其中，所述目标能量函数中含有所述多个求解系数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述激光点云数据，通过所述点云误差模型，确定第一能量函数，包括：

根据所述激光点云数据，获取所有同名点对；

根据所有所述同名点，通过所述点云误差模型，对所有所述同名点对进行误差修正，得到误差修正后的所有目标同名点对；

将所有所述目标同名点对距离的平方和作为第一能量函数。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据相邻分段区间轨迹，通过POS轨迹的样条函数误差模型，确定第二能量函数，包括：

根据相邻分段区间轨迹，通过POS轨迹的样条函数误差模型，得到相邻分段区间中每个分段区间轨迹的样条函数误差；

根据所述相邻分段区间中每个分段区间轨迹的样条函数误差，计算所述相邻分段区间轨迹的样条函数误差之间差的平方和以及所述相邻分段区间轨迹的样条函数误差的一阶导数之间差的平方，并通过相邻分段区间轨迹的连续性获取得到的相邻分段区间轨迹的连续性的权值，确定第二能量函数。