[发明专利]一种基于激光传感器的直线特征提取方法

摘要

本发明涉及一种激光图像直线特征提取方法。在分割与合并方法的基础上，通过自适应邻近点集检测提高方法效率，利用模糊分割与合并方法进行线段分割改善方法对参数的敏感程度，最后利用最小二乘方法拟合出环境中各直线段极坐标系下的参数，方法包括：邻近点集检测、线段分割、最小二乘直线拟合、计算直线拟合误差四大步骤。方法实施结果表明当直线段所包含的点较多时，结果很准确，绝大多数直线误差都很小，极径误差都小于1mm，角度误差小于0.01rad，拟合效果较好。本发明同现有传统直线提取方法相比的优点在于：(1)方法的迭代次数减少，提高了方法效率；(2)方法的鲁棒性有很大提高；(3)线段提取的精度也明显提高。

主权项

一种基于激光传感器的直线特征提取方法，其特征在于：在分割与合并方法的基础上，通过自适应邻近点集检测提高方法效率，利用模糊分割与合并方法进行线段分割改善方法对参数的敏感程度，最后利用最小二乘方法拟合出环境中各直线段极坐标系下的参数，包括以下步骤：步骤1：邻近点集检测；步骤2：模糊线段分割，包括：步骤2.1：设每一个邻近点集合Γ只含有一条直线：包含传感器观测数据z中所有点，初始直线个数设定产生的迭代代数m＝1；步骤2.2：更新第m代直线个数步骤2.3：检验每条直线l_k，在邻近点集合Γ是否满足直线参数的方差σ_k≤σ_max；步骤2.4：选择直线；步骤3：最小二乘直线拟合，包括：步骤3.1：对于每个线段点集{ρ_i，φ_i}，i＝1，2，3...N，其中，ρ_i表示线段中第i个测量点在激光坐标系下的极距测量值，φ_i表示线段中第i个测量点在激光坐标系下的角度测量值；设(r，α)表示直线的极坐标参数，公式为：式中，步骤4：计算直线拟合误差，包括：设直线参数误差协方差矩阵为：其中，式中：