[发明专利]一种基于激光雷达与扇状空间分割的路沿检测系统及其方法

摘要

本发明涉及一种基于激光雷达与扇状空间分割的路沿检测系统及其方法。方法包括：1.激光雷达扫描车辆周围环境，获取反射点云信息并转换到本地构建的三维坐标系中；2.对点云数据进行预处理，把每一帧点云中的地面数据分离并提取出来；3.根据激光雷达与点云的数据特征，将坐标系中的空间分割为扇状的结构体，根据地面信息和扇状结构体，识别道路延伸方向；4.使用并行的路沿检索算法，提取点云中的路沿候选点；5.对路沿候选点进行聚类，根据扇状空间特征，排除干扰点集合；6.对最后确定的路沿点做B样条曲线拟合，得到路沿检测结果。本发明适应性强，能适应各种形状的道路，能减少障碍物的影响，精度和还原度高，可靠性强，误差率低。

主权项

1.一种基于激光雷达与扇状空间分割的路沿检测系统，其特征在于，包括：/n点云采集模块，用于通过32/64线激光雷达扫描车辆周围环境，采集周围环境的点云数据并进行处理，将带有空间坐标、反射亮度和雷达环数的点云数据转换给本地坐标系中，将每一帧数据输出给地面分离模块；/n地面分离模块：用于从一帧点云数据中提取出当前点云集的道路路面，所述道路路面指的是点云空间中所有物体最贴近地面的点所组成的曲面，地面点云集合输出给路沿检测模块；/n扇状空间分割模块：用于根据激光雷达反射点云的特性，将三维坐标内的空间分成不同的扇状区域，扇状区域的特性由点云的数据特性所决定，能匹配点云的分布特征，根据地面检测结果，将扇状结构输出给道路延伸识别模块和路沿检测模块；/n道路延伸识别模块：用于接收地面点云集合和扇状空间结构，结合两者特征，检测出车辆的可行驶区域，以此判断自动驾驶场景中道路的延伸方向，并将结果输出给路沿检测模块；/n路沿检测模块：用于接收地面点云集合和扇状空间结构，根据道路的延伸方向将点云数据分类，通过方位角排序、点法线差聚类、点坐标数值滤波的方法，并行地从点云数据中提取各雷达扫描线检测得到的路沿，根据各扫描线检测得到的路沿特征点，进行基于欧几里得聚类方法的处理，得到多个路沿特征点集合，输出给路沿点筛选模块；/n路沿点筛选模块：用于接收聚类点集合，根据扇状空间结构，排除候选路沿特征点中的干扰点，得到可靠性高的路沿点结果，输出给路沿拟合模块；/n路沿拟合模块：用于接收最终的路沿点，根据路沿点连接关系，用基于B样条曲线拟合的算法求出相应的路沿，结合道路延伸方向，得到每一帧的路沿检测结果。/n