加速度傳感器校正的激光雷達(dá)的路面類型識(shí)別方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種加速度傳感器校正的激光雷達(dá)的路面類型識(shí)別方法及裝置，其中方法包括：采集固定在車輛上的激光雷達(dá)輸出的采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和反射能量數(shù)據(jù)；根據(jù)坐標(biāo)數(shù)據(jù)生成直角坐標(biāo)形式的路面輪廓數(shù)據(jù)；采集加速度傳感器輸出的加速度數(shù)據(jù)，利用該加速度數(shù)據(jù)對路面輪廓數(shù)據(jù)或者坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正；對路面輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成橫軸為空間頻率、縱軸為空間頻率分量的路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)；對路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，生成路面輪廓特征數(shù)據(jù)；將路面輪廓特征數(shù)據(jù)和反射能量數(shù)據(jù)進(jìn)行合并處理，生成分類器輸入數(shù)據(jù)；將分類器輸入數(shù)據(jù)輸入至經(jīng)過訓(xùn)練的分類器得到路面分類結(jié)果。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，提高了路面識(shí)別的范圍和準(zhǔn)確率。
【專利說明】加速度傳感器校正的激光雷達(dá)的路面類型識(shí)別方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及路面類型識(shí)別技術(shù)，尤其涉及一種加速度傳感器校正的激光雷達(dá)的路 面類型識(shí)別方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們對汽車駕駛過程中安全性、舒適性要求的不斷提高，路面識(shí)別技術(shù)凸顯 出尤為重要的作用和意義?，F(xiàn)有技術(shù)中，路面類型識(shí)別方法一般采用圖像處理技術(shù)，首先采 集路面圖像，其次利用圖像處理技術(shù)對采集來的路面圖像進(jìn)行分析，從而得出路面類型的 判斷結(jié)果。
[0003] 在實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題：在車速較 快時(shí)，路面圖像經(jīng)常由于產(chǎn)生拖影而變得模糊，另外，車輛的行駛環(huán)境（例如夜間行車路面 照明不足）也會(huì)影響路面圖像的質(zhì)量，從而導(dǎo)致識(shí)別的準(zhǔn)確率不高。由于圖像識(shí)別對象是 道路表面的成像，所以對一些特殊路面不能反映其真實(shí)的顛簸特性。例如，落葉覆蓋的柏油 路（顛簸特性與無落葉的柏油路相同）；薄雪覆蓋的碎石路（顛簸特性與無積雪的碎石路 相同）。因此該方法無法面對復(fù)雜的路面情況，識(shí)別范圍有限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種加速度傳感器校正的激光雷達(dá)的路面類型識(shí)別方法及 裝置，以提高路面識(shí)別的范圍和準(zhǔn)確率。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種加速度傳感器校正的激光雷達(dá)的路面類型識(shí) 別方法，包括：數(shù)據(jù)采集步驟：采集固定在車輛上的激光雷達(dá)輸出的采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和 反射能量數(shù)據(jù)；路面輪廓數(shù)據(jù)生成步驟：根據(jù)所述坐標(biāo)數(shù)據(jù)生成直角坐標(biāo)形式的路面輪廓 數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)校正步驟：采集與所述激光雷達(dá)聯(lián)動(dòng)的加速度傳感器輸出的加速度數(shù)據(jù)，利用 該加速度數(shù)據(jù)計(jì)算所述激光雷達(dá)在堅(jiān)直方向上的振動(dòng)位移，利用該振動(dòng)位移對所述路面輪 廓數(shù)據(jù)進(jìn)行校正；路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)生成步驟：對所述路面輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成 橫軸為空間頻率、縱軸為空間頻率分量的路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)；路面輪廓特征數(shù)據(jù)生成 步驟：對所述路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，生成路面輪廓特征數(shù)據(jù)；分類器輸入 數(shù)據(jù)生成步驟：將所述路面輪廓特征數(shù)據(jù)和所述反射能量數(shù)據(jù)進(jìn)行合并處理，生成分類器 輸入數(shù)據(jù)；分類器處理步驟：將所述分類器輸入數(shù)據(jù)輸入至經(jīng)過訓(xùn)練的分類器，從而得到 路面分類結(jié)果。
[0006] 本發(fā)明還提供了一種加速度傳感器校正的激光雷達(dá)的路面類型識(shí)別裝置，包括： 數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集固定在車輛上的激光雷達(dá)輸出的采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和反射能量數(shù) 據(jù)；路面輪廓數(shù)據(jù)生成模塊，用于根據(jù)所述坐標(biāo)數(shù)據(jù)生成直角坐標(biāo)形式的路面輪廓數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)校正模塊，用于采集與所述激光雷達(dá)聯(lián)動(dòng)的加速度傳感器輸出的加速度數(shù)據(jù)，利用該 加速度數(shù)據(jù)計(jì)算所述激光雷達(dá)在堅(jiān)直方向上的振動(dòng)位移，利用該振動(dòng)位移對所述路面輪廓 數(shù)據(jù)進(jìn)行校正；路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)生成模塊，用于對所述路面輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成 橫軸為空間頻率、縱軸為空間頻率分量的路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)；路面輪廓特征數(shù)據(jù)生成 模塊，用于對所述路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，生成路面輪廓特征數(shù)據(jù)；分類器輸 入數(shù)據(jù)生成模塊，用于將所述路面輪廓特征數(shù)據(jù)和所述反射能量數(shù)據(jù)進(jìn)行合并處理，生成 分類器輸入數(shù)據(jù)；分類器處理模塊，用于將所述分類器輸入數(shù)據(jù)輸入至經(jīng)過訓(xùn)練的分類器， 從而得到路面分類結(jié)果。
[0007] 本發(fā)明的加速度傳感器校正的激光雷達(dá)的路面類型識(shí)別方法及裝置，通過激光雷 達(dá)采集坐標(biāo)數(shù)據(jù)和反射能量數(shù)據(jù)，并對坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理生成路面輪廓特征數(shù)據(jù)，利用加 速傳感器的輸出的加速度數(shù)據(jù)對采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)或者路面輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，基于校正 后的路面輪廓特征數(shù)據(jù)和反射能量數(shù)據(jù)，就能夠?qū)β访骖愋瓦M(jìn)行識(shí)別，同時(shí)去除掉了激光 雷達(dá)在車輛行駛過程中上下振動(dòng)所產(chǎn)生的測量誤差，從而提高了路面識(shí)別的范圍和準(zhǔn)確 率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的激光雷達(dá)的工作原理示意圖；
[0009] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的加速度傳感器校正的激光雷達(dá)的路面類型識(shí)別方法的 流程示意圖；
[0010] 圖3為激光雷達(dá)輸出的采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換原理示意圖；
[0011] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例二的加速度傳感器校正的激光雷達(dá)的路面類型識(shí)別裝置的 結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 標(biāo)號(hào)說明：
[0013] 1 :激光雷達(dá)；2 :激光掃描光束；3 :支撐架。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例加速度傳感器校正的激光雷達(dá)的路面類型識(shí)別方 法及裝置進(jìn)行詳細(xì)描述，但所舉實(shí)施例不作為本發(fā)明的限定。
[0015] 本發(fā)明的加速度傳感器校正的激光雷達(dá)的路面類型識(shí)別方法的技術(shù)原理是利用 激光雷達(dá)對待識(shí)別路面進(jìn)行掃描，采集激光雷達(dá)輸出的采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和反射能量數(shù) 據(jù)，并依據(jù)加速度傳感器輸出的加速度數(shù)據(jù)對坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，進(jìn)而進(jìn)行路面類型識(shí)別。
[0016] 實(shí)施例一
[0017] 如圖1所示，其為本發(fā)明實(shí)施例的激光雷達(dá)的工作原理示意圖，激光雷達(dá)1通過支 撐架3固定在車輛上，但不限于圖1中示出的安裝方式，還可以有很多安裝方式，例如激光 雷達(dá)可以安裝于車輛前方，使激光光束掃描車輛前方的路面。其工作原理如下：激光雷達(dá)沿 z軸方向垂直與x_y的平面掃描，能夠在x-z平面內(nèi)得到一個(gè)掃描面，該掃描面中包含多條 激光掃描光束2,或者說能夠在X軸方向上得到連續(xù)測距的點(diǎn)。例如車輛沿y軸方向行駛， 則激光雷達(dá)能夠以固定的掃描頻率對待識(shí)別路面進(jìn)行掃描，從而得到大量具有空間坐標(biāo)信 息的離散的采樣點(diǎn)，這些采樣點(diǎn)即可還原道路表面的空間信息。在實(shí)際應(yīng)用中，激光雷達(dá)能 夠給出采樣點(diǎn)的采樣間隔角度以及距離值，即極坐標(biāo)數(shù)據(jù)，也可以直接給出采樣點(diǎn)的經(jīng)換 算后的直角坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
[0018] 基于圖1的工作原理，并參閱圖2,本發(fā)明實(shí)施例一的加速度傳感器校正的激光雷 達(dá)的路面類型識(shí)別方法包括：
[0019] 數(shù)據(jù)采集步驟201 :采集固定在車輛上的激光雷達(dá)輸出的采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和反 射能量數(shù)據(jù)。具體地，根據(jù)激光雷達(dá)的工作原理可以獲知激光雷達(dá)可輸出采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù) 據(jù)，另外，根據(jù)激光雷達(dá)的型號(hào)不同，其輸出的數(shù)據(jù)中除包含每個(gè)采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)外，還 可以包含有每個(gè)采樣點(diǎn)對應(yīng)的反射能量數(shù)據(jù)。因?yàn)閷τ诓煌谋粶y物體表面，不同材料對 激光光束的漫反射能力是不同的，所以激光雷達(dá)所能測量到的反射能量大小也是不一樣 的。因此，采樣點(diǎn)的反射能量數(shù)據(jù)可以作為待識(shí)別路面的另一種特征值的來源。
[0020] 路面輪廓數(shù)據(jù)生成步驟202 :根據(jù)坐標(biāo)數(shù)據(jù)生成直角坐標(biāo)形式的路面輪廓數(shù)據(jù)。 具體地，如果激光雷達(dá)輸出的采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)為極坐標(biāo)形式，就需要將采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù) 據(jù)由極坐標(biāo)形式轉(zhuǎn)化成直角坐標(biāo)形式，進(jìn)而生成直角坐標(biāo)形式的路面輪廓數(shù)據(jù)。
[0021] 數(shù)據(jù)校正步驟203:采集與激光雷達(dá)聯(lián)動(dòng)的加速度傳感器輸出的加速度數(shù)據(jù)，利 用該加速度數(shù)據(jù)計(jì)算激光雷達(dá)在堅(jiān)直方向上的振動(dòng)位移，利用該振動(dòng)位移對路面輪廓數(shù)據(jù) 進(jìn)行校正。具體的，可在車輛上同時(shí)安裝加速度傳感器，用來測量激光雷達(dá)在堅(jiān)直方向上的 加速度數(shù)據(jù)，從而解算（兩次積分）出激光雷達(dá)的振動(dòng)位移。
[0022] 路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)生成步驟204 :對路面輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成橫軸為空 間頻率、縱軸為空間頻率分量的路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)。
[0023] 路面輪廓特征數(shù)據(jù)生成步驟205 :對路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，生成 路面輪廓特征數(shù)據(jù)。
[0024] 分類器輸入數(shù)據(jù)生成步驟206 :將路面輪廓特征數(shù)據(jù)和反射能量數(shù)據(jù)進(jìn)行合并處 理，生成分類器輸入數(shù)據(jù)。
[0025] 分類器處理步驟207 :將分類器輸入數(shù)據(jù)輸入至經(jīng)過訓(xùn)練的分類器，從而得到路 面分類結(jié)果。
[0026] 本發(fā)明的加速度傳感器校正的激光雷達(dá)的路面識(shí)別方法，通過激光雷達(dá)采集坐標(biāo) 數(shù)據(jù)和反射能量數(shù)據(jù)，并對坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理生成路面輪廓特征數(shù)據(jù)，利用加速傳感器的 輸出的加速度數(shù)據(jù)對采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)或者路面輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，基于校正后的路面輪 廓特征數(shù)據(jù)和反射能量數(shù)據(jù)，就能夠?qū)β访骖愋瓦M(jìn)行識(shí)別，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的路面 識(shí)別方法的去除掉了激光雷達(dá)在車輛行駛過程中上下振動(dòng)所產(chǎn)生的測量誤差，其路面識(shí)別 范圍和準(zhǔn)確率更高。
[0027] 進(jìn)一步地，激光雷達(dá)輸出的采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)可以是極坐標(biāo)形式，如圖3所示，其 為激光雷達(dá)輸出的采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換原理示意圖，結(jié)合圖3所示的原理，路面輪廓 數(shù)據(jù)生成步驟202可以具體包括：將采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)由極坐標(biāo)形式轉(zhuǎn)化成直角坐標(biāo)形 式，可以采用下式（1)和式（2)計(jì)算采樣點(diǎn)在直角坐標(biāo)系下的橫向坐標(biāo)值Xi和縱向坐標(biāo)值 Zi :
[0028] Xi = T1 Sin(Qi)..............................................................................式 (1)
[0029] Zi = H-ITi Cos(Qi)........................................................................式⑵
[0030] 其中，i為激光雷達(dá)的采樣點(diǎn)的序號(hào)，^為激光雷達(dá)的采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)數(shù)據(jù)，e i為 激光光束與激光雷達(dá)垂直于地面方向的夾角，H為激光雷達(dá)相對于平整地面的絕對安裝高 度，所述直角坐標(biāo)系的圓心位于激光雷達(dá)的激光發(fā)射點(diǎn)，Xi為采樣點(diǎn)相對于激光發(fā)射點(diǎn)的 橫向坐標(biāo)，Zi為采樣點(diǎn)相對于激光發(fā)射點(diǎn)的縱向坐標(biāo)。通過對采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)的處理生 成路面輪廓數(shù)據(jù)，更直接地體現(xiàn)了路面表面的狀況。
[0031] 進(jìn)一步地，路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)生成步驟204可以具體包括：以水平位移間隔S 為單位，將路面輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行分段，生成n個(gè)路面輪廓數(shù)據(jù)樣本；使用Lomb算法分別對n個(gè) 路面輪廓數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行處理，生成包含n個(gè)橫軸為空間頻率、縱軸為空間頻率分量的子路 面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)的路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)。
[0032] 其中，由于激光雷達(dá)的采樣點(diǎn)在X軸上是不等距的，這是由于激光雷達(dá)掃描連續(xù) 點(diǎn)的極坐標(biāo)角是相等的，經(jīng)幾何換算這些點(diǎn)在X軸上間距則一定不是等距的。使用Lomb算 法是為了將每條掃描線（相當(dāng)于路面輪廓數(shù)據(jù)樣本）在X軸上的采樣點(diǎn)等距分布。因此， Lomb算法實(shí)際上是一種針對非均勻采樣數(shù)據(jù)的功率譜估計(jì)方法。具體地，在本發(fā)明實(shí)施 例中引入了空間頻率的概念，其實(shí)質(zhì)上就是針對橫軸為采樣點(diǎn)相對于激光發(fā)射點(diǎn)的橫向坐 標(biāo)、縱軸為采樣點(diǎn)相對于激光發(fā)射點(diǎn)的縱向坐標(biāo)的路面輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換的操作。 因此，對n個(gè)路面輪廓數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行Lomb算法處理后，便生成了路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)，從 而為路面輪廓特征數(shù)據(jù)的生成提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
[0033] 進(jìn)一步地，路面輪廓特征數(shù)據(jù)生成步驟205可以具體包括：根據(jù)預(yù)先設(shè)定的起始 頻率、步距頻率和終止頻率,計(jì)算每個(gè)子路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)內(nèi)，從起始頻率開始、到終 止頻率為止，每段步距頻率內(nèi)對應(yīng)的空間頻率分量的和。例如，預(yù)先設(shè)定起始頻率為〇Hz，步 距頻率為1Hz，終止頻率為150Hz，使用起始頻率、步距頻率和終止頻率這3個(gè)參數(shù)對獲得的 曲線進(jìn)行分段積分，亦即計(jì)算從OHz到IHz (X軸從數(shù)值從0至I)、IHz到2Hz......的y軸空 間頻率分量進(jìn)行分段積分。從而生成n個(gè)子路面輪廓空間頻率特征數(shù)據(jù)，子路面輪廓空間 頻率特征數(shù)據(jù)包含m個(gè)空間頻率分量的和。
[0034] 將n個(gè)子路面輪廓空間頻率特征數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，生成第一路面輪廓特征矩陣Yl :
[0035]

【權(quán)利要求】
1. 一種加速度傳感器校正的激光雷達(dá)的路面類型識(shí)別方法，其特征在于，所述方法包 括： 數(shù)據(jù)采集步驟：采集固定在車輛上的激光雷達(dá)輸出的采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和反射能量數(shù) 據(jù)； 路面輪廓數(shù)據(jù)生成步驟：根據(jù)所述坐標(biāo)數(shù)據(jù)生成直角坐標(biāo)形式的路面輪廓數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)校正步驟：采集與所述激光雷達(dá)聯(lián)動(dòng)的加速度傳感器輸出的加速度數(shù)據(jù)，利用該 加速度數(shù)據(jù)計(jì)算所述激光雷達(dá)在堅(jiān)直方向上的振動(dòng)位移，利用該振動(dòng)位移對所述路面輪廓 數(shù)據(jù)進(jìn)行校正； 路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)生成步驟：對所述路面輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成橫軸為空間頻 率、縱軸為空間頻率分量的路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)； 路面輪廓特征數(shù)據(jù)生成步驟：對所述路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，生成路面 輪廓特征數(shù)據(jù)； 分類器輸入數(shù)據(jù)生成步驟：將所述路面輪廓特征數(shù)據(jù)和所述反射能量數(shù)據(jù)進(jìn)行合并處 理，生成分類器輸入數(shù)據(jù)； 分類器處理步驟：將所述分類器輸入數(shù)據(jù)輸入至經(jīng)過訓(xùn)練的分類器，從而得到路面分 類結(jié)果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光雷達(dá)輸出的采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù) 為極坐標(biāo)形式，在所述路面輪廓數(shù)據(jù)生成步驟中，所述根據(jù)所述坐標(biāo)數(shù)據(jù)生成直角坐標(biāo)形 式的路面輪廓數(shù)據(jù)具體為： 將所述采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)由極坐標(biāo)形式轉(zhuǎn)化成直角坐標(biāo)形式，利用下式實(shí)現(xiàn)： Xj = TiSin ( 0 j), Zj = H-rjCos ( 0 j), 其中，i為激光雷達(dá)的采樣點(diǎn)的序號(hào)，^為激光雷達(dá)的采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)數(shù)據(jù)，0 ,為激光 光束與激光雷達(dá)垂直于地面方向的夾角，H為激光雷達(dá)相對于平整地面的絕對安裝高度，所 述直角坐標(biāo)系的圓心位于激光雷達(dá)的激光發(fā)射點(diǎn)，Xi為米樣點(diǎn)相對于激光發(fā)射點(diǎn)的橫向坐 標(biāo)，Zi為米樣點(diǎn)相對于激光發(fā)射點(diǎn)的縱向坐標(biāo)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)生成步驟具 體為： 以水平位移間隔S為單位，將所述路面輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行分段，生成n個(gè)路面輪廓數(shù)據(jù)樣 本； 使用Lomb算法分別對所述n個(gè)路面輪廓數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行處理，生成包含n個(gè)橫軸為空間 頻率、縱軸為空間頻率分量的子路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)的路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述路面輪廓特征數(shù)據(jù)生成步驟具體為： 根據(jù)預(yù)先設(shè)定的起始頻率、步距頻率和終止頻率，計(jì)算每個(gè)子路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù) 內(nèi)，從所述起始頻率開始、到所述終止頻率為止，每段步距頻率內(nèi)對應(yīng)的空間頻率分量的 和，從而生成n個(gè)子路面輪廓空間頻率特征數(shù)據(jù)，所述子路面輪廓空間頻率特征數(shù)據(jù)包含m 個(gè)空間頻率分量的和； 將所述n個(gè)子路面輪廓空間頻率特征數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，生成所述第一路面輪廓特征矩陣Y1 ：
其中，所述第一路面輪廓特征矩陣Y1中的每一列對應(yīng)于一個(gè)所述子路面輪廓空間頻 率特征數(shù)據(jù)，所述第一路面輪廓特征矩陣Y1中的每一個(gè)元素3^,/；"對應(yīng)于一個(gè)所述空間頻 率分量的和。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述反射能量數(shù)據(jù)具體為第一反射能量 特征矩陣Y2 :
其中，所述路面輪廓特征矩陣Y2中的每一列對應(yīng)于一個(gè)路面輪廓數(shù)據(jù)樣本，所述第一 反射能量特征矩陣Y2中的每一個(gè)元素/^a對應(yīng)于激光雷達(dá)的采樣點(diǎn)的反射能量數(shù)值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 數(shù)據(jù)歸一化步驟：對所述第一路面輪廓特征矩陣Y1和所述第一反射能量特征矩陣Y2 進(jìn)行歸一化處理。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)歸一化步驟具體為： 將所述第一路面輪廓特征矩陣Y1中數(shù)值最大的元素設(shè)定為1，數(shù)值最小的元素設(shè)定為 〇,介于數(shù)值最大和數(shù)值最小之間的元素成比例設(shè)定為〇和1之間的數(shù)值，從而得到所述第 二路面輪廓特征矩陣Y1 '; 將所述第一反射能量特征矩陣Y2中數(shù)值最大的元素設(shè)定為1，數(shù)值最小的元素設(shè)定為 〇,介于數(shù)值最大和數(shù)值最小之間的元素成比例設(shè)定為〇和1之間的數(shù)值，從而得到所述第 二反射能量特征矩陣Y2'。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述分類器輸入數(shù)據(jù)生成步驟具體為： 將所述第二路面輪廓特征矩陣Y1'和所述第二反射能量特征矩陣Y2'在垂直方向上 拼接在一起，生成分類器輸入特征矩陣Y3 :
9. 一種加速度傳感器校正的激光雷達(dá)的路面類型識(shí)別裝置，其特征在于，所述裝置包 括： 數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集固定在車輛上的激光雷達(dá)輸出的采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和反射能 量數(shù)據(jù)； 路面輪廓數(shù)據(jù)生成模塊，用于根據(jù)所述坐標(biāo)數(shù)據(jù)生成直角坐標(biāo)形式的路面輪廓數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)校正模塊，用于采集與所述激光雷達(dá)聯(lián)動(dòng)的加速度傳感器輸出的加速度數(shù)據(jù)，利 用該加速度數(shù)據(jù)計(jì)算所述激光雷達(dá)在堅(jiān)直方向上的振動(dòng)位移，利用該振動(dòng)位移對所述路面 輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行校正； 路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)生成模塊，用于對所述路面輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成橫軸為空 間頻率、縱軸為空間頻率分量的路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)； 路面輪廓特征數(shù)據(jù)生成模塊，用于對所述路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，生成 路面輪廓特征數(shù)據(jù)； 分類器輸入數(shù)據(jù)生成模塊，用于將所述路面輪廓特征數(shù)據(jù)和所述反射能量數(shù)據(jù)進(jìn)行合 并處理，生成分類器輸入數(shù)據(jù)； 分類器處理模塊，用于將所述分類器輸入數(shù)據(jù)輸入至經(jīng)過訓(xùn)練的分類器，從而得到路 面分類結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)生成模塊包 括： 路面輪廓數(shù)據(jù)樣本分割單元，用于以水平位移間隔S為單位，將所述路面輪廓數(shù)據(jù)進(jìn) 行分段，生成n個(gè)路面輪廓數(shù)據(jù)樣本； Lomb算法處理單元，用于使用Lomb算法分別對所述n個(gè)路面輪廓數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行處理， 生成包含n個(gè)橫軸為空間頻率、縱軸為空間頻率分量的子路面輪廓空間頻率數(shù)據(jù)的路面輪 廓空間頻率數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G01S17/88GK104408442SQ201410777171
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】王世峰, 張雷, 孟穎, 趙彬彬 申請人:長春理工大學(xué)