[发明专利]一种基于激光雷达扫描特征的点云抽稀方法

摘要

本发明公开一种基于激光雷达扫描特征的点云抽稀方法，包括以下步骤：(1)判断初始扫描线；(2)判断扫描线结束点；(3)根据扫描线内回波点之间距离进行抽稀；(4)判断角不重复扫描线；(5)计算角不重复扫描线间最小距离；(6)根据扫描线间最小距离进行抽稀。该方法具具有以下效果：(1)根据前后激光回波点的扫描角判断激光扫描线，并根据最远距离规则判断扫描线结束点；(2)计算激光扫描线内前后激光回波点之间的距离，按照距离阈值判断是否保存回波点；(3)根据‑5度和+5度范围内激光回波点判断激光扫描线之间的最小距离，按照距离阈值判断是否保存扫描线。

主权项

1.一种基于激光雷达扫描特征的点云抽稀方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)判断初始扫描线：扫描线是转向回波点之间的回波点构成的线，转向回波点是扫描方向改变的回波点，根据前后激光回波点扫描角计算扫描角差值dSA，以及扫描角差值的累计和sum(dSA)，根据dSA和sum(dSA)判断扫描线是否结束，具体判别规则如下：若dSA＝0，表示扫描线内扫描角相同的激光回波点；若dSA＞0并且sum(dSA)＜0，表示扫描线内扫描角的单调递减方向改变，当前扫描线结束，新扫描线开始，并将扫描角差值的累计和清零，若dSA＞1，表示扫描模式为从正向负单向扫描，否则表示扫描模式为双向扫描；若dSA＜0并且sum(dSA)＞0，表示扫描线内扫描角的单调递增方向改变，当前扫描线结束，新扫描线开始，并将扫描角差值的累计和清零，若dSA＜‑1，表示扫描模式为从负向正单向扫描，否则表示扫描模式为双向扫描；(2)判断扫描线结束点：对于单向扫描，扫描线最后一个回波点为扫描线结束点；对于双向扫描，根据最远距离规则判断扫描线结束点，在初始扫描线中，计算第一个回波点与其它回波点之间的距离，将与第一个回波点之间距离最大的回波点作为扫描线结束点；(3)根据扫描线内回波点之间距离进行抽稀：保存扫描线第一个激光回波点，根据当前与后一激光回波点的位置计算回波点之间的距离Da，若距离Da小于距离阈值DT，则抽稀后一回波点，否则保存后一回波点，迭代处理扫描线内所有回波点；(4)判断角不重复扫描线：角不重复扫描线是指扫描线内回波点的扫描角不重复，由于扫描角取整使得多个回波点具有相同扫描角，在角不重复扫描线中仅包含具有相同扫描角的多个回波点中的第一个回波点；判断回波点扫描角是否位于‑5度和+5度范围内，若回波点扫描角位于该范围内，则继续判断是否为不重复扫描角；根据前后激光回波点扫描角是否相等判断不重复扫描角，若前后回波点扫描角相等，则表示重复扫描角，否则表示不重复扫描角，不重复扫描角回波点放入角不重复扫描线内，则用于判断扫描线之间的最小距离；(5)计算角不重复扫描线间最小距离：根据角不重复扫描线计算扫描线间最小距离，判断前后角不重复扫描线内回波点扫描角是否为递增，若不为递增，则对角不重复扫描线取反，使得角不重复扫描线内回波点扫描角为递增；判断前后角不重复扫描线内回波点扫描角的关系，分为三种判别规则：前后角不重复扫描线内回波点扫描角相等判别规则：若前一角不重复扫描线内回波点扫描角SA1i等于后一角不重复扫描线内回波点扫描角SA2i，则计算两个回波点之间的距离Dbi，若未初始化角不重复扫描线间最小距离DMin，则距离Dbi用于初始化最小距离DMin，否则判断距离Dbi与最小距离DMin之间的关系，若距离Dbi小于最小距离DMin，则最小距离等于距离Dbi，继续迭代判断前后角不重复扫描线下一个回波点扫描角SA1i+1和SA2i+1的关系；前后角不重复扫描线内回波点扫描角大于判别规则：若前一角不重复扫描线内回波点扫描角SA1i大于后一角不重复扫描线内回波点扫描角SA2i，则判断前一角不重复扫描线内回波点扫描角SA1i与后一角不重复扫描线内下一个回波点扫描角SA2i+1的关系，若二者相等，则迭代前后角不重复扫描线内回波点扫描角相等判别规则，若前一角不重复扫描线内回波点扫描角SA1i大于后一角不重复扫描线内下一个回波点扫描角SA2i+1，则迭代前后角不重复扫描线内回波点扫描角大于判别规则，否则迭代前后角不重复扫描线内回波点扫描角小于判别规则；前后角不重复扫描线内回波点扫描角小于判别规则：若前一角不重复扫描线回波点扫描角SA1i小于后一角不重复扫描线内回波点扫描角SA2i，则判断前一角不重复扫描线内下一个回波点扫描角SA1i+1与后一角不重复扫描线内回波点扫描角SA2i的关系，若二者相等，则迭代前后角不重复扫描线内回波点扫描角相等判别规则，若前一角不重复扫描线内回波点扫描角SA1i+1大于后一角不重复扫描线内下一个回波点扫描角SA2i，则迭代前后角不重复扫描线内回波点扫描角大于判别规则，否则迭代前后角不重复扫描线内回波点扫描角小于判别规则；(6)根据扫描线间最小距离进行抽稀：保存第一个扫描线，若扫描线间最小距离Db小于距离阈值DT，则抽稀后一扫描线，否则保存后一扫描线，迭代处理所有扫描线。