[发明专利]应用于稀疏点云目标检测的均匀鸟瞰图生成方法

权利要求书

1.一种应用于稀疏点云目标检测的均匀鸟瞰图生成方法，其特征在于：包括：

在柱坐标系下对点云进行降维采样，使用二维图像表示三维点云，得到均匀鸟瞰图；

将采样信息映射回原始点云，使得原始点云中的点均记录有所在采样单元的采样信息；

在直角坐标系下对点云进行降维采样，利用记录的均匀鸟瞰图的信息，使用二维图像表示三维点云，得到应用于稀疏点云目标检测的均匀鸟瞰图。

2.根据权利要求1所述的应用于稀疏点云目标检测的均匀鸟瞰图生成方法，其特征在于，在柱坐标系下对点云进行降维采样，使用二维图像表示三维点云，得到均匀鸟瞰图，包括：

在柱坐标系下采用扇形柱体为采样单元对点云进行采样，每个采样单元统计得高度统计值、强度统计值和密度统计值；

查找所有采样点中拥有最大高度坐标值的点，该点的高度坐标值为该单元的高度统计值，该点的反射强度为该单元的强度统计值，该单元中采样点数量的相关计算为该单元的密度统计值。

3.根据权利要求2所述的应用于稀疏点云目标检测的均匀鸟瞰图生成方法，其特征在于，在柱坐标系下对点云进行降维采样，使用二维图像表示三维点云，得到均匀鸟瞰图，具体方法如下：

记经过裁剪等预处理的点云为N为点云中点的个数，4为点的特征数；直角坐标系中，点云中的某个点以向量形式表示为：

其中，坐标原点为点云原点，[x_i,y_i,z_i]为点在直角坐标系中的三维坐标且Z轴与地面垂直，intensity_i为该点的激光反射强度；对应的，柱坐标系中，点以向量形式表示为：

其中，[ρ_i,θ_i,z_i]为点在柱坐标系中的三维坐标，intensity_i不因坐标系的变换而改变；

记柱坐标系中采样单元为扇形柱体G，大小为g_ρ×g_θ×∞，单元无重叠地紧密地有序排列地对三维点云空间采样。记G_j为第j次采样时的采样单元，所有坐标[ρ_i,θ_i,z_i]落在单元G_j的点为单元G_j的采样点，记为记单元G_j的所有采样点为

对采样单元G_j进行统计，得到该单元的高度height^j、强度intensity^j和密度density^j；

查找所有采样点的高度坐标值z^j，取拥有最大高度坐标值z的点该点的高度坐标值z_k为此次采样统计的高度通道值heiht^j；该点的强度值intensity_k为此次采样统计的强度通道值intensity^j；此次采样得到得密度通道值density^j为采样点的数量N^j的统计值；相应的公式可表示为：

k＝argmax(z^j)

heiht^j＝z_k

intensity^j＝intensity_k

其中α为密度计算所需的超参数。

4.根据权利要求3所述的应用于稀疏点云目标检测的均匀鸟瞰图生成方法，其特征在于，在直角坐标系和柱坐标系中，高度坐标值z_j相同。

5.根据权利要求1所述的应用于稀疏点云目标检测的均匀鸟瞰图生成方法，其特征在于，将采样信息映射回原始点云，点云中每个点除记录原有的信息外，还记录所在扇形采样单元G_j的三个统计信息[height^j,intensity^j,density^j]。