專(zhuān)利名稱(chēng)：基于多激光掃描儀的數(shù)據(jù)融合方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光掃描技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于多激光掃描儀的數(shù)據(jù)融合 方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
激光掃描測(cè)距經(jīng)常用于交通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。激光測(cè)距的原理為激光 頭發(fā)射激光束，當(dāng)激光束遇到障礙物時(shí)，被障礙物反射；激光頭接收到被反 射的激光光束，通過(guò)計(jì)算從發(fā)射到接收的時(shí)間差，并乘以光速，再除以2， 即為激光頭到障礙物的距離。激光掃描測(cè)距的原理為激光掃描儀中有一面 高速旋轉(zhuǎn)的鏡片，激光頭先將激光束打到鏡片上，再折射出去；通過(guò)鏡片的 旋轉(zhuǎn)，可以調(diào)整激光束的角度；通過(guò)激光束的角度，可以將距離值換算成坐 標(biāo)點(diǎn)。通過(guò)調(diào)整鏡片的旋轉(zhuǎn)速度及范圍，可以控制激光掃描的范圍、采樣密 度及幀率。
線(xiàn)掃描激光掃描儀也就是鏡片圍繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向固定，為順時(shí) 針旋轉(zhuǎn)，或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。測(cè)量到的距離值可轉(zhuǎn)換為2維坐標(biāo)點(diǎn)，簡(jiǎn)稱(chēng)激光點(diǎn)。 激光掃描可以得到一系列激光點(diǎn)，通常為1幀。激光掃描儀的參數(shù)可如下 掃描范圍180度，采樣密度0.5度/點(diǎn)，37Hz (每秒37幀)，最大測(cè)距 范圍60m。
當(dāng)激光掃描儀應(yīng)用于交通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中時(shí)，可以將幾臺(tái)激光掃描儀設(shè) 置于路邊，水平掃描，通常將激光掃描儀設(shè)置在離路面約40cm高度的水平 面上就可覆蓋對(duì)象測(cè)量區(qū)域。如圖l所示，將兩臺(tái)激光掃描儀l、 2分別放 在一個(gè)交叉口的上方，在每個(gè)時(shí)刻，激光掃描儀l、 2將掃描到的移動(dòng)目標(biāo) 汽車(chē)、自行車(chē)、人的激光點(diǎn)發(fā)送到服務(wù)器，如圖l中，黑色實(shí)心點(diǎn)為激光掃
描儀1測(cè)量到的激光點(diǎn)，黑色點(diǎn)心點(diǎn)為激光掃描儀2測(cè)量到的激光點(diǎn)?？梢?br> 看出，在某個(gè)時(shí)刻由于遮擋等原因，行人只能被激光掃描儀2掃描到，而自 行車(chē)只能被激光掃描儀1掃描到。
一臺(tái)激光掃描儀只能觀測(cè)到移動(dòng)目標(biāo)的一個(gè)或部分側(cè)面，通過(guò)多個(gè)激光 掃描儀的掃描數(shù)據(jù)的融合，可以測(cè)量到移動(dòng)目標(biāo)的四周，從而可以有效地提 高目標(biāo)物識(shí)別及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析的精度。不同激光掃描儀測(cè)量的數(shù)據(jù)被發(fā)送到 服務(wù)器，服務(wù)器將不同激光掃描儀在同一時(shí)刻測(cè)量到的數(shù)據(jù)抽取出來(lái)，并統(tǒng) 合到全局坐標(biāo)系中進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，這樣的融合數(shù)據(jù)可以測(cè)量到移動(dòng)目標(biāo)的平 面輪廓；同時(shí)，掃描幀率約30Hz，可以捕捉快速的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。
圖2給出了現(xiàn)有的基于多激光掃描儀的數(shù)據(jù)融合處理的流程，如圖2所 示，其具體步驟如下
步驟201:對(duì)每幀掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行背景差分。
步驟202:對(duì)每幀掃描數(shù)據(jù)中經(jīng)背景差分得到的激光點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)。 步驟203:對(duì)每個(gè)聚類(lèi)分別進(jìn)行KL變換，確定該聚類(lèi)中的激光點(diǎn)陣的
分布是點(diǎn)(0軸)、線(xiàn)(1軸)還是面(2軸)。
圖3給出了0軸、l軸、2軸的激光點(diǎn)陣分布示意圖。
步驟204:根據(jù)每個(gè)聚類(lèi)的激光點(diǎn)陣分布，將每個(gè)聚類(lèi)分別用長(zhǎng)方形輪
廓進(jìn)行匹配。
圖3為現(xiàn)有的三種激光點(diǎn)陣分布示意圖，如圖3所示，激光點(diǎn)陣分布為 0軸、l軸、2軸的聚類(lèi)都可用一個(gè)長(zhǎng)方形輪廓匹配。
步驟205:根據(jù)近鄰法，將距離在預(yù)設(shè)值內(nèi)的長(zhǎng)方形輪廓聚為一類(lèi)，作 為一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)。
但是，在實(shí)際中，隨著測(cè)量環(huán)境的復(fù)雜化、測(cè)量對(duì)象的多樣化，數(shù)據(jù)的 融合處理難度隨之增加。比如，由于遮擋、表面材質(zhì)的反射特性、時(shí)鐘同步 誤差等原因，同一物體的測(cè)量數(shù)據(jù)會(huì)被分成了幾塊、互不重疊，這樣，就會(huì) 將同一移動(dòng)目標(biāo)判斷成多個(gè)移動(dòng)目標(biāo)，圖4為現(xiàn)有的基于多激光掃描儀的數(shù) 據(jù)融合處理的示例圖，如圖4所示，激光掃描儀l、 2、 3掃描到的某個(gè)移動(dòng)
目標(biāo)的聚類(lèi)分別如圖4中的左圖所示，理想的組合結(jié)果是將圖中的所有聚類(lèi) 組合為一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)，但是，根據(jù)近鄰法，通常會(huì)得到如圖4中的右圖中的 組合結(jié)果，即一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)被判斷成3個(gè)移動(dòng)目標(biāo)。另外，當(dāng)不同移動(dòng)目標(biāo) 相距很近而使得測(cè)量數(shù)據(jù)重疊時(shí)，則會(huì)將它們當(dāng)作同一移動(dòng)目標(biāo)?？梢?jiàn)，這 兩種情況都會(huì)造成移動(dòng)目標(biāo)的錯(cuò)誤組合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種基于多激光掃描儀的數(shù)據(jù)融合方法及系統(tǒng)，以提高數(shù)據(jù)融 合的精確度。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種基于多激光掃描儀的數(shù)據(jù)融合方法，預(yù)先定義移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓模 型，該方法包括
對(duì)于每幀掃描lt據(jù)，對(duì)該幀數(shù)據(jù)中的激光點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)；
在不同激光掃描儀所獲得的所有聚類(lèi)中，對(duì)于相互距離在預(yù)設(shè)值內(nèi)的每組 聚類(lèi)，若該組聚類(lèi)中的所有方向向量與移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓;漠型匹配，則將該 組聚類(lèi)組合為一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)。
所述移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓模型為一個(gè)有向多邊形，多邊形的各條邊為有向 邊，各條邊的方向向量構(gòu)成一個(gè)逆時(shí)針或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的閉合環(huán)，且，若從聚類(lèi) 中抽出的軸與有向多邊形的一條有向邊匹配，則將該軸作為該有向邊的支撐向 量。
所述對(duì)于相互距離在預(yù)設(shè)值內(nèi)的每組聚類(lèi)，若該組聚類(lèi)中的所有方向向量 與移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓模型匹配，則將該組聚類(lèi)組合為一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)包括
在不同激光掃描儀所獲得的所有聚類(lèi)中選擇一個(gè)未加入任何組合的聚類(lèi)， 在與該聚類(lèi)的距離為預(yù)設(shè)值內(nèi)的組合中，選擇一個(gè)組合，將從該聚類(lèi)中抽出的 各條軸分別與所選擇組合的各有向邊匹配，若從該聚類(lèi)中抽出的每條軸都分別 與 一條有向邊匹配，則將該聚類(lèi)加入到該組合中。
于從該聚類(lèi)中抽出的每條軸，分別計(jì)算該軸與所選擇組合的各條有向邊的角度 差，若與一條有向邊的角度差小于預(yù)設(shè)值，則認(rèn)為該軸與該條有向邊匹配上。 當(dāng)從該聚類(lèi)中抽出的每條軸都分別與 一條有向邊匹配，且從聚類(lèi)中抽出的
最長(zhǎng)軸大于組合的最長(zhǎng)有向邊的邊長(zhǎng)時(shí)，所述將該聚類(lèi)加入到該組合中包括
將從所述聚類(lèi)中抽出的最長(zhǎng)軸作為新組合的基邊，將該基邊按照預(yù)設(shè)方向 旋轉(zhuǎn)，分別得到新組合的其它各有向邊；
將所述聚類(lèi)及所述組合中的所有激光點(diǎn)投影到新組合的各有向邊上，得到 新組合的各有向邊的邊長(zhǎng)，計(jì)算所述聚類(lèi)及所述組合中的所有激光點(diǎn)的中心，
該中心即為新組合的中心；
在所述聚類(lèi)及所述組合中的聚類(lèi)中的所有方向向量中，搜索新組合的各有 向邊的支撐向量，若新組合有一對(duì)相鄰有向邊都有支撐向量，則確定該相鄰有
向邊具有角點(diǎn)；
以新組合更新所述組合。
當(dāng)從該聚類(lèi)中抽出的每條軸都分別與 一條有向邊匹配，且從聚類(lèi)中抽出的 每條軸的長(zhǎng)度都不大于組合的最長(zhǎng)有向邊的邊長(zhǎng)時(shí)，所述將該聚類(lèi)加入到該組 合中包括
將所述聚類(lèi)及所述組合中的所有激光點(diǎn)投影到所述組合的各有向邊上，得 到所述組合的各有向邊的新邊長(zhǎng)，計(jì)算所述聚類(lèi)及所述組合中的所有激光點(diǎn)的 中心，該中心即為所述組合的新中心；
若發(fā)現(xiàn)從所述聚類(lèi)中抽出的軸投影到的有向邊與其相鄰邊由不都具有支撐 向量變?yōu)槎季哂兄蜗蛄浚瑒t確定該對(duì)相鄰有向邊產(chǎn)生了角點(diǎn)。
當(dāng)有任意一條從所述聚類(lèi)中抽出的軸未與任何有向邊匹配上時(shí)，所述方法 進(jìn)一步包括為該聚類(lèi)本身生成一個(gè)組合。
所述為該聚類(lèi)本身生成一個(gè)組合包括
將從所述聚類(lèi)中抽出的最長(zhǎng)軸作為要生成的組合的基邊，將該基邊按照預(yù) 設(shè)方向旋轉(zhuǎn)，分別得到新組合的其它各有向邊；
將所述聚類(lèi)中的所有激光點(diǎn)投影到要生成組合的各有向邊上，得到要生成
組合的各有向邊的邊長(zhǎng)，計(jì)算所述聚類(lèi)中的所有激光點(diǎn)的中心，該中心即為要
生成組合的中心；
在所述聚類(lèi)中的所有方向向量中，搜索要生成組合的各有向邊的支撐向量， 若有一對(duì)相鄰有向邊都有支撐向量，則確定該相鄰有向邊具有角點(diǎn)。
所述將該聚類(lèi)加入到該組合中之后進(jìn)一步包括判斷將所述聚類(lèi)加入到所 述組合中所生成的新組合是否可信，若是，以該新組合替換所述組合；否則， 廢棄該新組合。
所述移動(dòng)目標(biāo)的平面4侖廓模型為 一個(gè)有向多邊形，
所述判斷將所述聚類(lèi)加入到所述組合中所生成的新組合是否可信包括對(duì) 于新組合中的所有聚類(lèi)中的每個(gè)激光點(diǎn)，確定該激光點(diǎn)所在的聚類(lèi)中的軸在新 組合中的對(duì)應(yīng)邊，計(jì)算該激光點(diǎn)到該對(duì)應(yīng)邊的投影距離，計(jì)算所有激光點(diǎn)對(duì)應(yīng) 的距離的方差，若該方差值小于預(yù)設(shè)方差，則確定該新組合不可信；否則，確 定該新組合可信。
一種基于多激光掃描儀的數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括
聚類(lèi)模塊，對(duì)于每幀掃描數(shù)據(jù)，對(duì)該幀數(shù)據(jù)中的激光點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)，將聚類(lèi) 結(jié)果輸出到數(shù)據(jù)融合模塊；
數(shù)據(jù)融合模塊，在不同激光掃描儀所獲得的所有聚類(lèi)中，對(duì)于相互距離在 預(yù)設(shè)值內(nèi)的每組聚類(lèi)，若該組聚類(lèi)中的所有方向向量與預(yù)定義的移動(dòng)目標(biāo)的平 面輪廓模型匹配，則將該組聚類(lèi)組合為一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)。
所述數(shù)據(jù)融合模塊包括
匹配模塊，在所有聚類(lèi)中選擇一個(gè)未加入任何組合的聚類(lèi)，在與該聚類(lèi)的 距離為預(yù)設(shè)值內(nèi)的組合中，選擇一個(gè)組合，將從該聚類(lèi)中抽出的各條軸分別與 所選擇組合的各有向邊匹配，若從該聚類(lèi)中抽出的每條軸都分別與 一條有向邊 匹配，則將該聚類(lèi)標(biāo)識(shí)和組合標(biāo)識(shí)發(fā)送給融合^f莫塊；
融合模塊，接收匹配模塊發(fā)來(lái)的聚類(lèi)標(biāo)識(shí)和組合標(biāo)識(shí)，將該聚類(lèi)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng) 的聚類(lèi)加入到該組合標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的組合中。
所述融合模塊包括
邊確定模塊，將從所述聚類(lèi)中抽出的最長(zhǎng)軸作為新組合的基邊，將該基邊
按照預(yù)設(shè)方向旋轉(zhuǎn)，分別得到新組合的其它各有向邊；
邊長(zhǎng)及中心確定模塊，將所述聚類(lèi)及所述組合中的所有激光點(diǎn)投影到新組 合的各有向邊上，得到新組合的各有向邊的邊長(zhǎng)，計(jì)算所述聚類(lèi)及所述組合中 的所有激光點(diǎn)的中心，該中心即為新組合的中心；
角點(diǎn)確定模塊，在所述聚類(lèi)及所述組合中的聚類(lèi)中的所有方向向量中，搜 索新組合的各有向邊的支撐向量，若有一對(duì)相鄰有向邊都有支撐向量，則確定 該相鄰有向邊具有角點(diǎn)。
所述匹配模塊進(jìn)一步包括一模塊，該模塊用于在發(fā)現(xiàn)有任意一條從聚類(lèi)中 抽出的軸未與任何有向邊匹配上后，將該聚類(lèi)標(biāo)識(shí)發(fā)送給融合模塊，以指示融 合模塊為該聚類(lèi)本身生成一個(gè)組合。
所述融合模塊包括
邊確定模塊，將從所述聚類(lèi)中抽出的最長(zhǎng)軸作為要生成的組合的基邊，將 該基邊按照預(yù)設(shè)方向旋轉(zhuǎn)，分別得到新組合的其它各有向邊；
邊長(zhǎng)及中心確定模塊，將所述聚類(lèi)中的所有激光點(diǎn)投影到要生成組合的各 有向邊上，得到要生成組合的各有向邊的邊長(zhǎng)，計(jì)算所述聚類(lèi)中的所有激光點(diǎn) 的中心，該中心即為要生成組合的中心；
角點(diǎn)確定模塊，在所述聚類(lèi)中的所有方向向量中，搜索要生成組合的各有 向邊的支撐向量，若有一對(duì)相鄰有向邊都有支撐向量，則確定該相鄰有向邊具 有角點(diǎn)。
所述數(shù)據(jù)融合模塊進(jìn)一步包括一模塊，該模塊用于判斷將所述聚類(lèi)加入 到所述組合中所生成的新組合是否可信，若是，以該新組合替換所述組合； 否則，廢棄該新組合。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中預(yù)先定義移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓模型；對(duì)于每 幀掃描數(shù)據(jù)，對(duì)該幀數(shù)據(jù)中的激光點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)；在不同激光掃描儀所獲得的 所有聚類(lèi)中，對(duì)于相互距離在預(yù)設(shè)值內(nèi)的每組聚類(lèi)，若該組聚類(lèi)中的所有方 向向量與移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓模型匹配，則將該組聚類(lèi)組合為 一個(gè)移動(dòng)目
標(biāo)。本發(fā)明通過(guò)利用在同一平面內(nèi)任意地點(diǎn)、方向放置的激光掃描儀測(cè)量到 的激光點(diǎn)的方向向量與移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓^^莫型相匹配的特性，對(duì)掃描數(shù)據(jù) 進(jìn)行融合，提高了多激光掃描儀下的數(shù)據(jù)融合的精確度。


圖1為激光掃描儀應(yīng)用于交通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的示意圖； 圖2為現(xiàn)有的基于多激光掃描儀的數(shù)據(jù)融合處理的流程圖； 圖3為現(xiàn)有的三種激光點(diǎn)陣分布示意圖； 圖4為現(xiàn)有的基于多激光掃描儀的數(shù)據(jù)融合處理的示例圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的三種激光點(diǎn)陣分布示意圖； 圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)的所有聚類(lèi)的方向向量特性 示例圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于多激光掃描儀的數(shù)據(jù)融合的處理流程
圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的將一個(gè)或兩個(gè)以上聚類(lèi)生成組合的流程圖； 圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的將一個(gè)聚類(lèi)加到已有組合中生成一個(gè)新組 合的流程；
圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的確定新生成的組合是否可信的流程圖； 圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于多激光掃描儀的數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的組成圖。
具體實(shí)施例方式
通過(guò)對(duì)三種激光點(diǎn)陣分布2軸、1軸、0軸進(jìn)行觀察可以發(fā)現(xiàn)測(cè)量 到的激光點(diǎn)是有順序的，圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的三種激光點(diǎn)陣分布示意 圖，如圖5所示
對(duì)于2軸，s為該聚類(lèi)最初測(cè)量到的激光點(diǎn)；e為該聚類(lèi)最后測(cè)量到的 激光點(diǎn)；c為該聚類(lèi)中的激光點(diǎn)的拐點(diǎn)。定義軸1: ul為e —c的方向向量，
lenl為ec的邊長(zhǎng)；4由2: u2為c—s的方向向量，len2為cs的邊長(zhǎng)
對(duì)于1軸，s為該聚類(lèi)最初測(cè)量到的激光點(diǎn)；e為該聚類(lèi)最后測(cè)量到的
激光點(diǎn)。定義軸l: ul為e^s的方向向量，lenl為es的邊長(zhǎng)。 對(duì)于0軸，p為中心點(diǎn)，lenl為es長(zhǎng)。
再對(duì)屬于同一移動(dòng)目標(biāo)的聚類(lèi)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)所有聚類(lèi)的方向向量 構(gòu)成了一個(gè)逆時(shí)針的環(huán)，如圖6中本發(fā)明實(shí)施例提供的一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)的所有 聚類(lèi)的方向向量特性示例圖所示。
可以推知當(dāng)有多臺(tái)激光掃描儀對(duì)同一目標(biāo)掃描時(shí)，設(shè)目標(biāo)共有n(n 為正整數(shù))個(gè)側(cè)面，則當(dāng)該目標(biāo)的n個(gè)側(cè)面都^皮激光掃描^(義掃描到時(shí)，所有 激光掃描儀掃描到的方向向量會(huì)構(gòu)成一個(gè)有向閉合的輪廓，該閉合的輪廓即 為目標(biāo)的平面輪廓；而當(dāng)該目標(biāo)只有部分側(cè)面被激光掃描儀掃描到時(shí)，則激 光掃描儀掃描到的每個(gè)方向向量分別與目標(biāo)的平面輪廓中的 一個(gè)有向邊匹 配。
根據(jù)上述移動(dòng)目標(biāo)的聚類(lèi)的特性，本發(fā)明中，預(yù)先定義一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)的 平面輪廓模型，對(duì)于每幀掃描數(shù)據(jù)，對(duì)該幀掃描數(shù)據(jù)中的激光點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)， 對(duì)于相互距離小于預(yù)設(shè)值的每組聚類(lèi)，若所有聚類(lèi)的方向向量與移動(dòng)目標(biāo)的 平面輪廓模型匹配，則將該組聚類(lèi)組合為一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)。
在實(shí)際中，移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓模型可以定義為一個(gè)有向n邊形(n為 正整數(shù))，n邊形的各條邊為有向邊，各條邊的方向向量構(gòu)成一個(gè)逆時(shí)針或 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的閉合環(huán)；且，若一個(gè)聚類(lèi)的某條軸與移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓模型 中的某條有向邊匹配，則稱(chēng)該軸為該有向邊的支撐向量；若對(duì)于有向n邊形 的一對(duì)相鄰有向邊，該對(duì)相鄰有向邊分別都具有支撐向量，則可確定該對(duì)相 鄰有向邊具有角點(diǎn)。以下以移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓模型為長(zhǎng)方形(n = 4 )為例， 對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。當(dāng)n取其它值時(shí)，可以參照n= 4的實(shí)施例予以實(shí) 現(xiàn)。
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明再作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于多激光掃描儀的數(shù)據(jù)融合的處理流程
圖，如圖7所示，其具體步驟如下
步驟701:對(duì)于每幀掃描數(shù)據(jù)，對(duì)該幀數(shù)據(jù)中的激光點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)，然后 對(duì)每個(gè)聚類(lèi)進(jìn)行KL變換，確定該聚類(lèi)中的激光點(diǎn)陣的分布是點(diǎn)(0軸)、 線(xiàn)(l軸)還是面(2軸)。
步驟702:根據(jù)每個(gè)聚類(lèi)的激光點(diǎn)陣分布，對(duì)每個(gè)聚類(lèi)分別用長(zhǎng)方形輪 廓進(jìn)行匹配。
步驟701、 702可采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
步驟703:在所有聚類(lèi)中尋找一個(gè)未被組合的聚類(lèi)ci。
i為正整數(shù)，表示聚類(lèi)的序號(hào)。
步驟704:在ci的近鄰中找到一個(gè)組合gj。
j為正整數(shù)，表示組合的序號(hào)。
這里，可預(yù)先設(shè)定一個(gè)直徑d,本步驟中，在ci的直徑d范圍內(nèi)，按照 與ci的距離的由近及遠(yuǎn)，依次尋找組合gj。 d的取值可由經(jīng)驗(yàn)確定，也可通 過(guò)對(duì)大量的樣本學(xué)習(xí)確定，或者由二者共同確定。
步驟705:將ci加到組合gj中，生成一個(gè)新的組合gj，。
步驟706:判斷gj，是否可信，若是，執(zhí)行步驟710;否則，執(zhí)行步驟707。
步驟707:廢棄gj，。
步驟708:判斷是否ci的近鄰中的所有組合都已被尋找到，若是，執(zhí)行 步驟709;否則，返回步驟704。
步驟709:為ci生成一個(gè)新的組合gk，轉(zhuǎn)至步驟711。 k為正整數(shù)，表示組合的序號(hào)。 步驟710:用gj，更新gj。
步驟711:判斷是否所有聚類(lèi)都已被組合過(guò)，若是，本流程結(jié)束；否則， 返回步驟703。
每個(gè)組合即代表一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)。
在上述步驟709中提到了為一個(gè)聚類(lèi)ci生成一個(gè)組合gk的處理，圖8 給出了本發(fā)明實(shí)施例提供的將一個(gè)或兩個(gè)以上聚類(lèi)生成組合的流程圖，如圖
8所示，其具體步驟如下
步驟801:在要組合的所有聚類(lèi)中抽出一條最長(zhǎng)軸，定義該最長(zhǎng)軸為vl, 將vl按照逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度、180度、270度，分別得到v2、 v3、 v4。
從聚類(lèi)中抽出 一條軸的處理可由現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
總的來(lái)說(shuō)，當(dāng)移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓為n邊形時(shí)，則將vl按照順時(shí)針或
逆時(shí)針順序旋轉(zhuǎn)(竺.s)度，其中，s為正整數(shù)，且從l依次取到n-1，每個(gè)s
n
對(duì)應(yīng)n邊形的一條有向邊v(s+l)，其中，vl為n邊形的基邊，也稱(chēng)起始邊。 步驟802:將所有聚類(lèi)中的所有激光點(diǎn)投影到vl、 v2構(gòu)成的直角坐標(biāo)
系上，設(shè)激光點(diǎn)在vl上的投影長(zhǎng)度為lenl,在v2上的投影長(zhǎng)度為len2，確
定所有激光點(diǎn)的中心點(diǎn)p。
對(duì)所有激光點(diǎn)在vl、 v2上的坐標(biāo)分別求均值，即可得到中心點(diǎn)p。 步驟803:將所有聚類(lèi)中的每個(gè)方向向量um (m為正整數(shù))分別與vl、
v2、 v3、 v4匹配，得到vl、 v2、 v3、 v4的支撐向量。
若有um與vn(n二l、 2、 3、 4)匹配，則稱(chēng)um為vn的支撐向量，置
V一valn = true。
步驟804:若有一對(duì)相鄰邊vx、 vy,每個(gè)邊都有支撐向量，則置 C_val(x,y)=true，并將該對(duì)相鄰邊的角點(diǎn)賦于c(x，y)。其中，x,y=l、 2、 3、4。
至此，組合gk已經(jīng)生成，gk的四條邊分別為vl、 v2、 v3、 v4，其中， lenl為vl、 v3的邊長(zhǎng)，len2為v2、 v4的邊長(zhǎng)，p為gk的中心點(diǎn)，且，V—valn =true的vn具有支撐向量，C_val(x,y)=True的相鄰邊vx、 vy具有角點(diǎn)c(x,y)。
圖8所示流程不僅適用于將一個(gè)聚類(lèi)生成一個(gè)組合的情況，也適用于將 兩個(gè)以上聚類(lèi)生成一個(gè)組合的情況。
圖7所示流程的步驟705中提到了將聚類(lèi)ci加到組合gj中生成一個(gè)新 的組合gj，的處理，圖9給出了本發(fā)明實(shí)施例提供的將一個(gè)聚類(lèi)加到已有組 合中生成一個(gè)新組合的流程，如圖9所示，其具體步驟如下
步驟901:從將要加到組合gj的聚類(lèi)ci中依次選擇一個(gè)軸um。 m為聚類(lèi)ci中的軸的序號(hào)。
步驟902:將um與gj的vl、 v2、 v3、 v4分另'J進(jìn)行比較。
步驟卯3:判斷是否有vn (n= 1、 2、 3或4 )與um的角度差在預(yù)設(shè)閾
值內(nèi)，若是，執(zhí)行步驟904;否則，執(zhí)行步驟914。
步驟904:將um作為vn的支撐向量，V—valn-True。 本步驟中的vn即，與um的角度差在預(yù)設(shè)閾值內(nèi)的vn。若有兩個(gè)以上
vn(n=l、 2、 3或4)與um的角度差在預(yù)設(shè)閾值內(nèi)，則選擇與um的角度
差最小的vn， um為所選擇的vn的支撐向量。
步驟905:判斷是否聚類(lèi)ci的所有軸都已被選擇過(guò)，若是，執(zhí)行步驟
906;否則，返回步驟901。
步驟906:在成為gj的邊的支撐向量的所有um中，選擇一條最長(zhǎng)的
uirmx。
步驟907:判斷umax的長(zhǎng)度是否大于gj的最大邊長(zhǎng)，若是，執(zhí)行步驟 908;否則，執(zhí)行步驟912。
步驟908:將umax作為vl'，將vl，按照逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度、180度、270 度，分別得到v2，、 v3，、 v4，。
步驟909:將所有聚類(lèi)(包括聚類(lèi)ci和gj中的聚類(lèi))中的所有激光點(diǎn) 投影到vl'、 v2，構(gòu)成的直角坐標(biāo)系上，設(shè)激光點(diǎn)在vl，上的投影長(zhǎng)度為lenl'， 在v2，上的投影長(zhǎng)度為len2，，確定所有激光點(diǎn)的中心點(diǎn)p，。
步驟910:將所有聚類(lèi)(包括聚類(lèi)ci和gj中的聚類(lèi))中的每個(gè)方向向 量uq ( q為正整數(shù))分別與vl'、 v2，、 v3，、 v4，匹配。
若有uq與vn， (n = 1、 2、 3或4)匹配，則稱(chēng)uq為vn，的支撐向量，置 V—valn" = tru6。
步驟911:若有一對(duì)相鄰邊vx'、 vy'，每個(gè)邊都有支撐向量，則置 C—val(x，,y，)=Tme,并將該對(duì)相鄰邊的角點(diǎn)賦于c(x，,y，)，本流程結(jié)束。
至此得到新組合gj，， gj，的四條邊分別為vl'、 v2，、 v3，、 v4，，其中，lenl，
為vl'、 v3，的邊長(zhǎng)，len2，為v2，、 v4，的邊長(zhǎng)，p，為gj，的中心點(diǎn)，且，V—valn， =true的vn，具有支撐向量，C_val(x，，y，)=True的相鄰邊vx，、 vy，具有角點(diǎn) c(x，,y，)。
步驟912:根據(jù)vn的相鄰邊是否具有支撐向量的情況，更新vn與其相 鄰邊的角點(diǎn)c以及C_val 。
步驟913:將聚類(lèi)ci和組合gj中的所有激光點(diǎn)投影到vl、 v2構(gòu)成的直 角坐標(biāo)系上，得到vl的新邊長(zhǎng)lenl，， v2的新邊長(zhǎng)len2，，并確定所有激光 點(diǎn)的新中心點(diǎn)p，，本流程結(jié)束。
至此，組合gj，產(chǎn)生，gj，與gi的不同在于，lenl，為vl、 v3的邊長(zhǎng)，len2， 為v2、 v4的邊長(zhǎng)，p，為gj，的中心點(diǎn)，同時(shí)，根據(jù)步驟906: vn增加新的支 撐向量um, V—valn=Tme;根據(jù)步驟912， vn與其相鄰邊可能具有角點(diǎn)。
步驟914:確定ci無(wú)法加到組合gj中。
執(zhí)行完本步驟914后，要返回步驟708。
在圖7所示流程的步驟706中提到了判斷新生成的組合gj，是否可信的 處理，圖IO給出了本發(fā)明實(shí)施例提供的確定新生成的組合是否可信的流程， 如圖IO所示，其具體步驟如下
步驟1001:判斷新生成的組合gj，的每個(gè)軸的長(zhǎng)度(lenl或者lenl、len2) 是否都小于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度，若是，執(zhí)行步驟1002;否則，執(zhí)行步驟1006。
例如若掃描環(huán)境為交通路口，則lenl、 len2的長(zhǎng)度必然小于單個(gè)車(chē)道 寬，若lenl、 len2中有一個(gè)大于單個(gè)車(chē)道寬，則可確定新生成的組合不可信。
步驟1002:對(duì)于gj，中的所有聚類(lèi)中的每個(gè)激光點(diǎn)ak，確定ak所在的 聚類(lèi)中的軸um在gj，中對(duì)應(yīng)的邊為vn，，計(jì)算ak投影到vn，上的距離d(k)。
其中，k為gj，中的所有聚類(lèi)中的激光點(diǎn)的序號(hào)。
步驟1003:計(jì)算所有(d(k))的方差Vard。
步驟1004:判斷Vard是否小于預(yù)設(shè)方差，若是，執(zhí)行步驟1005;否則， 執(zhí)行步驟1006。
預(yù)設(shè)方差通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或通過(guò)大量樣本學(xué)習(xí)得到，例如預(yù)設(shè)方差可為 0.25。
步驟1005:確定該新生成的組合gj，可信，本流程結(jié)束。 步驟1006:確定該新生成的組合gj，不可信。
圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于多激光掃描儀的數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的組成圖， 如圖11所示，其主要包括
聚類(lèi)模塊111:對(duì)于每幀掃描數(shù)據(jù)，對(duì)該幀數(shù)據(jù)中的激光點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)，將 聚類(lèi)結(jié)果輸出到數(shù)據(jù)融合模塊112。
數(shù)據(jù)融合模塊112:接收聚類(lèi)模塊111發(fā)來(lái)的聚類(lèi)結(jié)果，在不同激光掃描 儀所獲得的所有聚類(lèi)中，對(duì)于相互距離在預(yù)設(shè)值內(nèi)的每組聚類(lèi)，若該組聚類(lèi)中 的所有方向向量與預(yù)定義的移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓模型匹配，則將該組聚類(lèi)組合 為一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)。
數(shù)據(jù)融合模塊112可進(jìn)一步包括一模塊，該模塊用于判斷將所述聚類(lèi)加入 到所述組合中所生成的新組合是否可信，若是，以該新組合替換所述組合；否 則，廢棄該新組合。
數(shù)據(jù)融合模塊112可包括匹配模塊和融合模塊，其中
匹配模塊在所有聚類(lèi)中選擇一個(gè)未加入任何組合的聚類(lèi)，在與該聚類(lèi)的 距離為預(yù)設(shè)值內(nèi)的組合中，選擇一個(gè)組合，將從該聚類(lèi)中抽出的各條軸分別與 所選擇組合的各有向邊匹配，若從該聚類(lèi)中抽出的每條軸都分別與 一條有向邊 匹配，則將該聚類(lèi)標(biāo)識(shí)和組合標(biāo)識(shí)發(fā)送給融合模塊；若有任意一條從聚類(lèi)中抽 出的軸未與任何有向邊匹配上，則將該聚類(lèi)標(biāo)識(shí)發(fā)送給融合模塊，以指示融合 模塊為該聚類(lèi)本身生成一個(gè)組合。
融合模塊接收匹配模塊發(fā)來(lái)的聚類(lèi)標(biāo)識(shí)和組合標(biāo)識(shí)，將該聚類(lèi)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng) 的聚類(lèi)加入到該組合標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的組合中；接收匹配模塊發(fā)來(lái)的聚類(lèi)標(biāo)識(shí)，將該 聚類(lèi)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的聚類(lèi)生成一個(gè)組合。
在實(shí)際應(yīng)用中，融合模塊可包括邊確定模塊、邊長(zhǎng)及中心確定模塊和角 點(diǎn)確定模塊，其中
邊確定模塊接收匹配模塊發(fā)來(lái)的聚類(lèi)標(biāo)識(shí)，將從該聚類(lèi)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的聚類(lèi)
中抽出的最長(zhǎng)軸作為新組合的基邊，將該基邊按照預(yù)卞殳方向旋轉(zhuǎn)，分別得到新 組合的其它各有向邊。
邊長(zhǎng)及中心確定模塊當(dāng)接收到匹配模塊發(fā)來(lái)的聚類(lèi)標(biāo)識(shí)和組合標(biāo)識(shí)時(shí)， 將該聚類(lèi)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)聚類(lèi)及該組合標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)組合中的所有激光點(diǎn)投影到新組合的 各有向邊上，得到新組合的各有向邊的邊長(zhǎng)，計(jì)算所述聚類(lèi)及所述組合中的所 有激光點(diǎn)的中心，該中心即為新組合的中心；當(dāng)接收到匹配模塊發(fā)來(lái)的聚類(lèi)標(biāo)
得到要生成組合的各有向邊的邊長(zhǎng)，計(jì)算所述聚類(lèi)中的所有激光點(diǎn)的中心，該 中心即為要生成組合的中心。
角點(diǎn)確定模塊當(dāng)接收到匹配模塊發(fā)來(lái)的聚類(lèi)標(biāo)識(shí)和組合標(biāo)識(shí)時(shí)，在該聚
組合的各有向邊的支撐向量，若有一對(duì)相鄰有向邊都有支撐向量，則確定該相 鄰有向邊具有角點(diǎn)；當(dāng)接收到匹配模塊發(fā)來(lái)的聚類(lèi)標(biāo)識(shí)時(shí)，在該聚類(lèi)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng) 聚類(lèi)中的所有方向向量中，搜索要生成組合的各有向邊的支撐向量，若有一對(duì) 相鄰有向邊都有支撐向量，則確定該相鄰有向邊具有角點(diǎn)。
以上所述僅為本發(fā)明的過(guò)程及方法實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在 本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種基于多激光掃描儀的數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于，預(yù)先定義移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓模型，該方法包括對(duì)于每幀掃描數(shù)據(jù)，對(duì)該幀數(shù)據(jù)中的激光點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)；在不同激光掃描儀所獲得的所有聚類(lèi)中，對(duì)于相互距離在預(yù)設(shè)值內(nèi)的每組聚類(lèi)，若該組聚類(lèi)中的所有方向向量與移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓模型匹配，則將該組聚類(lèi)組合為一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓模型 為一個(gè)有向多邊形，多邊形的各條邊為有向邊，各條邊的方向向量構(gòu)成一個(gè)逆 時(shí)針或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的閉合環(huán)，且，若從聚類(lèi)中抽出的軸與有向多邊形的一條有 向邊匹配，則將該軸作為該有向邊的支撐向量。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對(duì)于相互距離在預(yù)設(shè)值內(nèi) 的每組聚類(lèi)，若該組聚類(lèi)中的所有方向向量與移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓模型匹配， 則將該組聚類(lèi)組合為一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)包括在不同激光掃描儀所獲得的所有聚類(lèi)中選擇一個(gè)未加入任何組合的聚類(lèi)， 在與該聚類(lèi)的距離為預(yù)設(shè)值內(nèi)的組合中，選擇一個(gè)組合，將從該聚類(lèi)中抽出的 各條軸分別與所選擇組合的各有向邊匹配，若從該聚類(lèi)中抽出的每條軸都分別 與一條有向邊匹配，則將該聚類(lèi)加入到該組合中。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述將從該聚類(lèi)中抽出的各條 軸分別與所選擇組合的各有向邊匹配為對(duì)于從該聚類(lèi)中抽出的每條軸，分別 計(jì)算該軸與所選擇組合的各條有向邊的角度差，若與一條有向邊的角度差小于 預(yù)設(shè)值，則認(rèn)為該軸與該條有向邊匹配上。
5、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)從該聚類(lèi)中抽出的每條軸都 分別與 一條有向邊匹配，且從聚類(lèi)中抽出的最長(zhǎng)軸大于組合的最長(zhǎng)有向邊的邊 長(zhǎng)時(shí)，所述將該聚類(lèi)加入到該組合中包括將從所述聚類(lèi)中抽出的最長(zhǎng)軸作為新組合的基邊，將該基邊按照預(yù)設(shè)方向 旋轉(zhuǎn)，分別得到新組合的其它各有向邊；將所述聚類(lèi)及所述組合中的所有激光點(diǎn)投影到新組合的各有向邊上，得到 新組合的各有向邊的邊長(zhǎng)，計(jì)算所述聚類(lèi)及所述組合中的所有激光點(diǎn)的中心，該中心即為新組合的中心；在所述聚類(lèi)及所述組合中的聚類(lèi)中的所有方向向量中，搜索新組合的各有 向邊的支撐向量，若新組合有一對(duì)相鄰有向邊都有支撐向量，則確定該相鄰有 向邊具有角點(diǎn)；以新組合更新所述組合。
6、如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)從該聚類(lèi)中抽出的每條軸都 分別與一條有向邊匹配，且從聚類(lèi)中抽出的每條軸的長(zhǎng)度都不大于組合的最長(zhǎng) 有向邊的邊長(zhǎng)時(shí)，所述將該聚類(lèi)加入到該組合中包括到所述組合的各有向邊的新邊長(zhǎng)，計(jì)算所述聚類(lèi)及所述組合中的所有激光點(diǎn)的 中心，該中心即為所述組合的新中心；若發(fā)現(xiàn)從所述聚類(lèi)中抽出的軸投影到的有向邊與其相鄰邊由不都具有支撐 向量變?yōu)槎季哂兄蜗蛄浚瑒t確定該對(duì)相鄰有向邊產(chǎn)生了角點(diǎn)。
7、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)有任意一條從所述聚類(lèi)中抽 出的軸未與任何有向邊匹配上時(shí)，所述方法進(jìn)一步包括為該聚類(lèi)本身生成一 個(gè)組合。
8、 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述為該聚類(lèi)本身生成一個(gè)組 合包括將從所述聚類(lèi)中抽出的最長(zhǎng)軸作為要生成的組合的基邊，將該基邊按照預(yù) 設(shè)方向旋轉(zhuǎn)，分別得到新組合的其它各有向邊；將所述聚類(lèi)中的所有激光點(diǎn)投影到要生成組合的各有向邊上，得到要生成 組合的各有向邊的邊長(zhǎng)，計(jì)算所述聚類(lèi)中的所有激光點(diǎn)的中心，該中心即為要 生成組合的中心；在所述聚類(lèi)中的所有方向向量中，搜索要生成組合的各有向邊的支撐向量， 若有一對(duì)相鄰有向邊都有支撐向量，則確定該相鄰有向邊具有角點(diǎn)。
9、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述將該聚類(lèi)加入到該組合中 之后進(jìn)一步包括判斷將所述聚類(lèi)加入到所述組合中所生成的新組合是否可信， 若是，以該新組合替換所述組合；否則，廢棄該新組合。
10、 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓模 型為一個(gè)有向多邊形，所述判斷將所述聚類(lèi)加入到所述組合中所生成的新組合是否可信包括對(duì) 于新組合中的所有聚類(lèi)中的每個(gè)激光點(diǎn)，確定該激光點(diǎn)所在的聚類(lèi)中的軸在新 組合中的對(duì)應(yīng)邊，計(jì)算該激光點(diǎn)到該對(duì)應(yīng)邊的投影距離，計(jì)算所有激光點(diǎn)對(duì)應(yīng) 的距離的方差，若該方差值小于預(yù)設(shè)方差，則確定該新組合不可信；否則，確 定該新組合可信。
11、 一種基于多激光掃描儀的數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括 聚類(lèi)才莫塊，對(duì)于每幀掃描數(shù)據(jù)，對(duì)該幀數(shù)據(jù)中的激光點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)，將聚類(lèi)結(jié)果輸出到數(shù)據(jù)融合^f莫塊；數(shù)據(jù)融合模塊，在不同激光掃描儀所獲得的所有聚類(lèi)中，對(duì)于相互距離在 預(yù)設(shè)值內(nèi)的每組聚類(lèi)，若該組聚類(lèi)中的所有方向向量與預(yù)定義的移動(dòng)目標(biāo)的平 面輪廓模型匹配，則將該組聚類(lèi)組合為一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)。
12、 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)融合模塊包括 匹配模塊，在所有聚類(lèi)中選擇一個(gè)未加入任何組合的聚類(lèi)，在與該聚類(lèi)的距離為預(yù)設(shè)值內(nèi)的組合中，選擇一個(gè)組合，將從該聚類(lèi)中抽出的各條軸分別與 所選擇組合的各有向邊匹配，若從該聚類(lèi)中抽出的每條軸都分別與一條有向邊 匹配，則將該聚類(lèi)標(biāo)識(shí)和組合標(biāo)識(shí)發(fā)送給融合模塊；融合模塊，接收匹配模塊發(fā)來(lái)的聚類(lèi)標(biāo)識(shí)和組合標(biāo)識(shí)，將該聚類(lèi)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng) 的聚類(lèi)加入到該組合標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的組合中。
13、 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述融合模塊包括 邊確定模塊，將從所述聚類(lèi)中抽出的最長(zhǎng)軸作為新組合的基邊，將該基邊按照預(yù)設(shè)方向旋轉(zhuǎn)，分別得到新組合的其它各有向邊； 邊長(zhǎng)及中心確定模塊，將所述聚類(lèi)及所述組合中的所有激光點(diǎn)投影到新組 合的各有向邊上，得到新組合的各有向邊的邊長(zhǎng)，計(jì)算所述聚類(lèi)及所述組合中的所有激光點(diǎn)的中心，該中心即為新組合的中心；角點(diǎn)確定才莫塊，在所述聚類(lèi)及所述組合中的聚類(lèi)中的所有方向向量中，搜 索新組合的各有向邊的支撐向量，若有一對(duì)相鄰有向邊都有支撐向量，則確定 該相鄰有向邊具有角點(diǎn)。
14、 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述匹配模塊進(jìn)一步包括一 模塊，該模塊用于在發(fā)現(xiàn)有任意一條從聚類(lèi)中抽出的軸未與任何有向邊匹配上 后，將該聚類(lèi)標(biāo)識(shí)發(fā)送給融合模塊，以指示融合模塊為該聚類(lèi)本身生成一個(gè)組 合。
15、 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述融合模塊包括 邊確定模塊，將從所述聚類(lèi)中抽出的最長(zhǎng)軸作為要生成的組合的基邊，將該基邊按照預(yù)設(shè)方向旋轉(zhuǎn)，分別得到新組合的其它各有向邊；邊長(zhǎng)及中心確定模塊，將所述聚類(lèi)中的所有激光點(diǎn)投影到要生成組合的各有向邊上，得到要生成組合的各有向邊的邊長(zhǎng)，計(jì)算所述聚類(lèi)中的所有激光點(diǎn) 的中心，該中心即為要生成組合的中心；角點(diǎn)確定模塊，在所述聚類(lèi)中的所有方向向量中，搜索要生成組合的各有 向邊的支撐向量，若有一對(duì)相鄰有向邊都有支撐向量，則確定該相鄰有向邊具 有角點(diǎn)。
16、 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)融合^^塊進(jìn)一步包 括一模塊，該模塊用于判斷將所述聚類(lèi)加入到所述組合中所生成的新組合是否 可信，若是，以該新組合替換所述組合；否則，廢棄該新組合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了基于多激光掃描儀的數(shù)據(jù)融合方法及系統(tǒng)。方法包括預(yù)先定義移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓模型；對(duì)于每幀掃描數(shù)據(jù)，對(duì)該幀數(shù)據(jù)中的激光點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)；在不同激光掃描儀所獲得的所有聚類(lèi)中，對(duì)于相互距離在預(yù)設(shè)值內(nèi)的每組聚類(lèi)，若該組聚類(lèi)中的所有方向向量與移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓模型匹配，則將該組聚類(lèi)組合為一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)。本發(fā)明通過(guò)利用在同一平面內(nèi)任意地點(diǎn)、方向放置的激光掃描儀所測(cè)量到的激光點(diǎn)的方向向量與移動(dòng)目標(biāo)的平面輪廓模型相匹配的特性，對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，提高了多激光掃描儀下的數(shù)據(jù)融合的精確度。
文檔編號(hào)G01S7/48GK101387700SQ20081017131
公開(kāi)日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2008年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月12日
發(fā)明者柴崎亮介, 趙卉菁 申請(qǐng)人:北京大學(xué);柴崎亮介