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专利号: 2024117033078
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于路侧激光雷达的动态车辆实时检测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

步骤一,获取道路实时情况的三维点云数据;

步骤二,对三维点云数据进行静止点滤波和离群点滤波;

步骤三,对滤波后的三维点云数据聚类,获取单一目标点云数据,并判断其是否为动态车辆,最终获得车辆点云数据;具体方法是将聚类后的目标点云数据降维在地面所属的二维平面,然后计算点云的数量特征和范围特征,若满足下式,该目标点云数据为动态车辆数据;

, ;

式中, 为点云数量,为激光雷达水平方向视角分辨率,E为所述点云稀疏性变化的修正系数; 为Y坐标最大值, 为Y坐标最小值,Y坐标值体现车道宽度,体现车辆宽度范围;

步骤四,计算所述车辆点云数据的角点,依据角点分割出车头部位的簇,进而拟合得到车辆初始的宽度主方向;所述角点是以点云的最小径向距离确定;然后,作过原点和角点的直线L,直线L将车辆点云数据分割为A类簇和B类簇,B类簇即为所述车头部位的簇,B类簇经RANSAC拟合后的直线L2代表车辆初始的宽度主方向,A类簇为车辆侧身的点云;

步骤五,计算车辆边界轮廓点,结合车辆初始的宽度主方向,以包围盒的面积权重、距离权重的和最小为目标函数,构建包围盒的数学模型,以车辆初始的宽度主方向斜率为设计变量,迭代寻找最优包围盒,并过滤混合噪点;所述最优包围盒设计的数学模型是指以直线L2的斜率为设计变量,以包围盒的面积权重、距离权重的和为目标函数,在合适范围内寻找最优函数的值,具体表示如下:式中, 为目标函数; 为包围盒的面积,经归一化处理;为包围盒的宽,为包围盒的长; 为所有轮廓点到包围盒4条直线最短距离的和,经归一化处理,J为轮廓点的数量; 为轮廓点i到4条直线距离中的最小值; , 分别为权重; 为L2初始斜率,为搜索步长;

步骤六,根据步骤五得到的最优包围盒,计算车辆的几何特征,输出检测结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于路侧激光雷达的动态车辆实时检测方法,其特征在于,在步骤一中,通过激光雷达获取道路实时情况的三维点云数据,激光雷达系统设备布置在机动车道路外侧,相距L m,其中激光雷达的朝向与车辆行驶方向相反,激光雷达的中线与车道线平行或朝向车道。

3.根据权利要求1所述的一种基于路侧激光雷达的动态车辆实时检测方法,其特征在于,在步骤二中,所述静止点滤波的方法是将相隔固定帧的点云数据 减去当前获取的点云数据 ;所述离群点滤波采用基于连续搜索的半径滤波,半径滤波的阈值具有自适应特点,其计算公式为:;

式中, 为矩阵中第 行、列的点的半径阈值和径向距离, 为距离解析式最小分辨率;E为点云稀疏性变化的修正系数,基于车辆的径向距离采用相对体积分数指标进行实验测试,根据期望值设置该修正系数。

4.根据权利要求1所述的一种基于路侧激光雷达的动态车辆实时检测方法,其特征在于,在步骤五中,所述混合噪点的过滤是通过创建线缓冲区,将组成最优包围盒的4条直线向包围盒内部逐渐逼近,在不断变换的线缓冲区内判断是否含有混合噪点。

5.根据权利要求1所述的一种基于路侧激光雷达的动态车辆实时检测方法,其特征在于,在步骤六中,所述几何特征是指车辆的长、宽、高、偏斜角度 ,所述输出结果是指将车辆的几何特征上传到云平台并存储显示。

6.一种基于路侧激光雷达的动态车辆实时检测装置,包括激光雷达、存储器、处理器,PC端,网络接口,所述存储器中存储有可执行代码,其特征在于,所述处理器执行所述可执行代码时,实现如权利要求1‑5中任一项所述的一种基于路侧激光雷达的动态车辆实时检测方法。

7.一种计算机可读存储介质,其上储存有程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时,实现如权利要求1‑5中任一项所述的一种基于路侧激光雷达的动态车辆实时检测方法。