点云数据处理方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113744323A(43)申请公布日2021.12.03(21)申请号202110921924.5(22)申请日2021.08.11(71)申请人深圳蓝因机器人科技有限公司地址518000广东省深圳市南山区桃源街道学苑大道1001号南山智园C2栋1812-D(72)发明人陈卜铭孙集林陈英达(74)专利代理机构北京知果之信知识产权代理有限公司11541代理人卜荣丽(51)Int.Cl.G06T7/50(2017.01)G06T7/66(2017.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称点云数据处理方法和装置(57)摘要本申请公开了一种点云数据处理方法和装置。该方法包括：获取点云分布图像；对点云数据进行分组；从点云数据集合中确定参考点集；根据参考点集确定地面参考线；根据地面参考线判断每组中与地面参考线对应的点云是否属于地面。本申请达到了识别点云是否属于地面的目的，从而使得机器人能高效区分视线范围内的障碍物与地面，包括平地、小沟壑、斜坡这些不影响通过性的场景，为机器人在极复杂场景下进行灵活自主避障打下了前端基础。并且本申请的技术方案，采用普通的深度摄像头拍摄的图像就可以实现地面点云的有效识别，不需要价格高昂的工业级摄像头，降低了方案成本，有利于方案的产品化及量产。CN113744323ACN113744323A权利要求书1/2页1.一种点云数据处理方法，其特征在于，包括：获取点云分布图像；对所述点云分布图像中的点云数据进行分组；从点云数据集合中确定参考点集；根据所述参考点集确定地面参考线；根据所述地面参考线判断每组中与所述地面参考线对应的点是否属于地面。2.根据权利要求1所述的点云数据处理方法，其特征在于，对所述点云分布图像中的点云数据进行分组，包括：对所述点云分布图像，以摄像机为圆心，沿着圆周方向划分为N段；每段的圆心角度为360/N；沿径向将点云区域化划分为M段；得到M×N个区域。3.根据权利要求1所述的点云数据处理方法，其特征在于，根据所述参考点集确定地面参考线，包括：从所述参考点集中确定至少两个参考点；根据所述至少两个参考点进行线性拟合得到地面参考线。4.根据权利要求1所述的点云数据处理方法，其特征在于，根据所述地面参考线判断每组中与所述地面参考线组对应的点是否属于地面，包括：计算每组中的点与对应的地面参考线的垂直距离；判断所述垂直距离是否小于预定的阈值；如果是，则确定所述点属于地面。5.根据权利要求1所述的点云数据处理方法，其特征在于，对所述点云分布图像中的点云数据进行分组之后，从点云数据集合中确定参考点集之前，所述方法还包括：对每个点云数据从三维降为到两维。6.根据权利要求2所述的点云数据处理方法，其特征在于，从点云数据集合中确定参考点集，包括：遍历每个点云数据组，对于任意的一组，若组中有点云数据，则选取高度最小的点作为该组中用于线性规划的参考点；若组中没有点云，则跳到下一组。7.根据权利要求6所述的点云数据处理方法，其特征在于，还包括：判断紧邻圆心的每个组中的参考点的Z方向的高度是否超过预定的高度阈值，如果是，则将所述参考点剔除。8.根据权利要求3所述的点云数据处理方法，其特征在于，根据所述至少两个参考点进行线性拟合得到地面参考线后，还包括：判断所述地面参考线是否符合预定的条件，如果否，则删除所述地面参考线和参考点。9.根据权利要求8所述的点云数据处理方法，其特征在于，所述预定的条件，包括：所述地面参考线的斜率小于预设的斜率阈值；所述地面参考线的拟合方差不小于预设的方差阈值；地面参考线到圆心Z轴的截距不超过预设截距阈值；同一个扇形中的任意两条相邻的地面参考线，第一地面参考线末端和第二地面参考线起始点在z方向的差距不大于预设的z方向阈值。2CN113744323A权利要求书2/2页10.一种点云数据处理装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取点云分布图像；分组模块，用于对所述点云分布图像中的点云数据进行分组；处理模块，用于从点云数据集合中确定参考点集；以及根据所述参考点集确定地面参考线；判断模块，用于根据所述地面参考线判断每组中与所述地面参考线对应的点是否属于地面。3CN113744323A说明书1/7页点云数据处理方法和装置技术领域[0001]本申请涉及图像处理技术领域，具体而言，涉及一种点云数据处理方法和装置。背景技术[0002]在点云的图像处理领域中，现有的去除地面的方法，一般有直接切除法和法向量比对法。直接切除法对于硬件和环境要求比较高，需要摄像头非常精确，噪声小；对于地面的平整度要求也非常高，如果地图中有平地和斜坡，这个方法完全不适用。法向量比对法通过点云法向量与法向量阈值的对比，得出符合地面要求的点云，再删除该点云