本發(fā)明實(shí)施例涉及機(jī)動(dòng)車障礙物探測(cè)，尤其涉及一種基于l型點(diǎn)云的機(jī)動(dòng)車矩形框擬合方法、裝置及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、為準(zhǔn)確識(shí)別機(jī)動(dòng)車行駛時(shí)車身周圍的障礙車輛，以便于判斷障礙車輛是否對(duì)機(jī)動(dòng)車行駛造成影響，現(xiàn)有的機(jī)動(dòng)車上通常利用車載雷達(dá)探測(cè)障礙車輛并生成l型點(diǎn)云數(shù)據(jù)，再采用基于l型點(diǎn)云的機(jī)動(dòng)車矩形框擬合方法將l型點(diǎn)云數(shù)據(jù)擬合生成障礙車輛的擬合矩形框，從而實(shí)現(xiàn)障礙車輛的識(shí)別。

2、現(xiàn)有的基于l型點(diǎn)云的機(jī)動(dòng)車矩形框擬合方法主要有兩種：基于主成分分析的擬合矩形方法和基于搜索算法近似的擬合矩形方法；然而，前者由于采用點(diǎn)集的特征向量引入了所有點(diǎn)均值和方差的概念，會(huì)造成生成的擬合框無(wú)法緊貼障礙車輛的情況；而后者在計(jì)算時(shí)需要進(jìn)行多次迭代且每次迭代時(shí)所有的點(diǎn)云數(shù)據(jù)都要參與計(jì)算，計(jì)算量較大且擬合效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種基于l型點(diǎn)云的機(jī)動(dòng)車矩形框擬合方法，擬合出的矩形框緊貼障礙車輛且擬合效率高。

2、本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)一步要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種基于l型點(diǎn)云的機(jī)動(dòng)車矩形框擬合裝置，擬合出的矩形框緊貼障礙車輛且擬合效率高。

3、本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)一步要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，以存儲(chǔ)能擬合出的矩形框緊貼障礙車輛且擬合效率高的計(jì)算機(jī)程序。

4、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供以下技術(shù)方案：一種基于l型點(diǎn)云的機(jī)動(dòng)車矩形框擬合方法，包括以下步驟：

5、獲取車載雷達(dá)探測(cè)機(jī)動(dòng)車周圍的障礙車輛生成的l型點(diǎn)云數(shù)據(jù)，對(duì)所述l型點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行柵格化以生成點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)；

6、對(duì)所述點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的原始點(diǎn)云進(jìn)行降采樣以生成目標(biāo)點(diǎn)云，對(duì)所述點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)中所有的所述目標(biāo)點(diǎn)云進(jìn)行篩選以獲得所述障礙車輛外包絡(luò)的目標(biāo)點(diǎn)云集合，按照預(yù)定排序規(guī)則對(duì)所述目標(biāo)點(diǎn)云集合內(nèi)各個(gè)所述目標(biāo)點(diǎn)云重新排序以生成優(yōu)化點(diǎn)云集合；

7、依次計(jì)算所述優(yōu)化點(diǎn)云集合中相鄰兩個(gè)所述目標(biāo)點(diǎn)云的矢量方向角以獲得總方向角集合，基于所述總方向角集合從所述優(yōu)化點(diǎn)云集合中分別篩選出對(duì)應(yīng)所述障礙物車輛車身的車身點(diǎn)云集合和對(duì)應(yīng)所述障礙物車輛車端的車端點(diǎn)云集合，并從所述總方向角集合篩選出對(duì)應(yīng)所述車身點(diǎn)云集合的車身方向角集合；

8、計(jì)算所述車身方向角集合中各個(gè)矢量方向角的方向角均值，基于所述方向角均值、所述車身點(diǎn)云集合和所述車端點(diǎn)云集合在所述點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)所在的平面坐標(biāo)系中求解獲得所述障礙車輛的目標(biāo)擬合矩形框的第一頂點(diǎn)；以及

9、基于所述第一頂點(diǎn)和所述障礙物車輛的實(shí)際尺寸求解獲得所述目標(biāo)擬合矩形框在平面坐標(biāo)系中的其余頂點(diǎn)，基于所有的頂點(diǎn)擬合獲得所述障礙車輛的目標(biāo)擬合矩形框。

10、進(jìn)一步的，所述對(duì)所述點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的原始點(diǎn)云進(jìn)行降采樣以生成目標(biāo)點(diǎn)云具體是指：計(jì)算所述點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)內(nèi)處于同一柵格內(nèi)的所有原始點(diǎn)云的均值坐標(biāo)點(diǎn)，將所述均值坐標(biāo)點(diǎn)作為所述目標(biāo)點(diǎn)云。

11、進(jìn)一步的，所述對(duì)所述點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)中所有的所述目標(biāo)點(diǎn)云進(jìn)行篩選以獲得所述障礙車輛外包絡(luò)的目標(biāo)點(diǎn)云集合具體包括：

12、從所述點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)中篩選出各列柵格中行號(hào)最小的各個(gè)所述目標(biāo)點(diǎn)云作為第一點(diǎn)云集合；

13、從所述點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)中提取所述原始點(diǎn)云的橫坐標(biāo)的最小值和最大值，比較所述橫坐標(biāo)的最小值的絕對(duì)值與所述最大值的絕對(duì)值，當(dāng)所述橫坐標(biāo)的最小值的絕對(duì)值小于所述最大值的絕對(duì)值時(shí)，從點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)中篩選出各行柵格中列號(hào)最小的各個(gè)目標(biāo)點(diǎn)云作為第二點(diǎn)云集合，否則從點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)中篩選出各行柵格中列號(hào)最大的各個(gè)目標(biāo)點(diǎn)云作為第二點(diǎn)云集合；以及

14、將所述第一點(diǎn)云集合和所述第二點(diǎn)云集合的并集作為所述目標(biāo)點(diǎn)云集合。

15、進(jìn)一步的，所述預(yù)定排序規(guī)則為：優(yōu)先按照列號(hào)遞增的順序排序，對(duì)于列號(hào)相同的則再按照行號(hào)遞減排序。

16、進(jìn)一步的，所述基于所述總方向角集合從所述優(yōu)化點(diǎn)云集合中分別篩選出對(duì)應(yīng)所述障礙物車輛車身的車身點(diǎn)云集合和對(duì)應(yīng)所述障礙物車輛車端的車端點(diǎn)云集合，并從所述總方向角集合篩選出對(duì)應(yīng)所述車身點(diǎn)云集合的車身方向角集合具體包括：

17、依次計(jì)算所述總方向角集合中相鄰兩個(gè)矢量方向角的角度差值，比較所述角度差值與預(yù)設(shè)差值，將所述優(yōu)化點(diǎn)云集合中所述角度差值大于所述預(yù)設(shè)差值對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)云作為目標(biāo)拐點(diǎn)；

18、將所述優(yōu)化點(diǎn)云集合以所述目標(biāo)拐點(diǎn)為分界點(diǎn)拆分為兩個(gè)子點(diǎn)云集合，比較兩個(gè)所述子點(diǎn)云集合內(nèi)包含的目標(biāo)點(diǎn)云的數(shù)量，將包含的目標(biāo)點(diǎn)云數(shù)量更多的一個(gè)所述子點(diǎn)云集合作為車身點(diǎn)云集合而另一個(gè)所述子點(diǎn)云集合則作為車端點(diǎn)云集合；以及

19、基于所述車身點(diǎn)云集合從所述總方向角集合篩選出對(duì)應(yīng)的車身方向角集合。

20、進(jìn)一步的，所述基于所述方向角均值、所述車身點(diǎn)云集合和所述車端點(diǎn)云集合在所述點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)所在的平面坐標(biāo)系中求解獲得所述障礙車輛的目標(biāo)擬合矩形框的第一頂點(diǎn)具體包括：

21、在所述點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)所在的平面坐標(biāo)系中分別構(gòu)建第一預(yù)定直線和第二預(yù)定直線，所述第一預(yù)定直線的斜率為所述方向角均值的正切值且通過(guò)一個(gè)位于所述點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)下方并與點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)相隔預(yù)定距離的第一預(yù)定遠(yuǎn)點(diǎn)，所述第二預(yù)定直線與所述第一預(yù)定直線相垂直且通過(guò)一個(gè)位于所述點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)下方并與點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)相隔預(yù)定距離的第二預(yù)定遠(yuǎn)點(diǎn)；

22、從所述車身點(diǎn)云集合中篩選出與所述第一預(yù)定直線的實(shí)際距離最小的所述目標(biāo)點(diǎn)云作為第一基準(zhǔn)點(diǎn)云，從所述車端點(diǎn)云集合中篩選出與所述第二預(yù)定直線的實(shí)際距離最小的所述目標(biāo)點(diǎn)云作為第二基準(zhǔn)點(diǎn)云；以及

23、過(guò)所述第一基準(zhǔn)點(diǎn)云在平面坐標(biāo)系中構(gòu)建與所述第一預(yù)定直線相垂直的第三預(yù)定直線，過(guò)所述第二基準(zhǔn)點(diǎn)云在平面坐標(biāo)系中構(gòu)建與所述第二預(yù)定直線相垂直的第四預(yù)定直線，將所述第三預(yù)定直線和所述第四預(yù)定直線的交點(diǎn)作為所述障礙車輛的目標(biāo)擬合矩形框的第一頂點(diǎn)。

24、進(jìn)一步的，通過(guò)以下方法分別在所述平面坐標(biāo)系中選定所述第一預(yù)定遠(yuǎn)點(diǎn)和所述第二預(yù)定遠(yuǎn)點(diǎn)：

25、從所述點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)中提取所述原始點(diǎn)云的橫坐標(biāo)的最小值和最大值及所述原始點(diǎn)云的縱坐標(biāo)的最小值；以及

26、將所述平面坐標(biāo)系中滿足以下條件的任意坐標(biāo)點(diǎn)選定為所述第一預(yù)定遠(yuǎn)點(diǎn)和所述第二預(yù)定遠(yuǎn)點(diǎn)：橫坐標(biāo)介于所述原始點(diǎn)云的橫坐標(biāo)的最小值和最大值之間，縱坐標(biāo)小于所述原始點(diǎn)云的縱坐標(biāo)的最小值且與原始點(diǎn)云的縱坐標(biāo)的最小值的距離不小于預(yù)定距離。

27、進(jìn)一步的，所述基于所述第一頂點(diǎn)和所述障礙物車輛的實(shí)際尺寸求解獲得所述目標(biāo)擬合矩形框在平面坐標(biāo)系中的其余頂點(diǎn)具體包括：

28、在所述平面坐標(biāo)系中以第一頂點(diǎn)為起點(diǎn)分別沿所述第三預(yù)定直線和所述第四預(yù)定直線按照障礙物車輛的長(zhǎng)寬尺寸移動(dòng)相應(yīng)長(zhǎng)度而獲得所述目標(biāo)擬合矩形框的第二頂點(diǎn)和第三頂點(diǎn)；

29、過(guò)所述第二頂點(diǎn)構(gòu)建與所述第三預(yù)定直線垂直的第五預(yù)定直線，過(guò)所述第三頂點(diǎn)構(gòu)建與所述第四預(yù)定直線垂直的第六預(yù)定直線；以及

30、將所述第五預(yù)定直線和所述第六預(yù)定直線的交點(diǎn)作為所述目標(biāo)擬合矩形框的第四頂點(diǎn)。

31、另一方面，為了解決上述進(jìn)一步的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供以下技術(shù)方案：一種基于l型點(diǎn)云的機(jī)動(dòng)車矩形框擬合裝置，與車載雷達(dá)相連，所述裝置包括處理器、存儲(chǔ)器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中且被配置為由所述處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一項(xiàng)所述的基于l型點(diǎn)云的機(jī)動(dòng)車矩形框擬合方法。

32、再一方面，為了解決上述進(jìn)一步的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供以下技術(shù)方案：一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，其中，在所述計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行時(shí)控制所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行如上述任一項(xiàng)所述的基于l型點(diǎn)云的機(jī)動(dòng)車矩形框擬合方法。

33、采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明實(shí)施例至少具有如下有益效果：本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)對(duì)所述l型點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行柵格化以生成點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)對(duì)所述點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的原始點(diǎn)云進(jìn)行降采樣以生成目標(biāo)點(diǎn)云，僅對(duì)所述點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)中降采用后所有的所述目標(biāo)點(diǎn)云進(jìn)行篩選以獲得所述障礙車輛外包絡(luò)的目標(biāo)點(diǎn)云集合，從而能有效減少數(shù)據(jù)的計(jì)算量，提高數(shù)據(jù)處理效率；進(jìn)一步對(duì)標(biāo)點(diǎn)云重新進(jìn)行排序以生成優(yōu)化點(diǎn)云集合后，通過(guò)依次計(jì)算所述優(yōu)化點(diǎn)云集合中相鄰兩個(gè)所述目標(biāo)點(diǎn)云的矢量方向角，從而基于向量角度原理從所述優(yōu)化點(diǎn)云集合中分別篩選出對(duì)應(yīng)所述障礙物車輛車身的車身點(diǎn)云集合和對(duì)應(yīng)所述障礙物車輛車端的車端點(diǎn)云集合，從而使擬合出的目標(biāo)擬合矩形框能貼合障礙車輛的車身；接著，通過(guò)計(jì)算出的車身方向角集合中各個(gè)矢量方向角的方向角均值，結(jié)合所述車身點(diǎn)云集合和所述車端點(diǎn)云集合在所述點(diǎn)云柵格網(wǎng)絡(luò)所在的平面坐標(biāo)系中先求解獲得所述障礙車輛的目標(biāo)擬合矩形框的第一頂點(diǎn)，最后，結(jié)合所述障礙物車輛的實(shí)際尺寸即可求解獲得所述目標(biāo)擬合矩形框其余的頂點(diǎn)，完成所述障礙車輛的目標(biāo)擬合矩形框的擬合。