CN116299554A - 激光点云的生成方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及自动驾驶技术领域，特别涉及一种激光点云的生成方法、装置、车辆及存储介质，其中，方法包括以下步骤：获取激光雷达的探测区域内每个探测目标的水平位置信息、纵向位置信息、尺寸信息和航向角信息；根据水平位置信息、尺寸信息和航向角信息计算探测目标的每个角点的二维点云坐标，并根据纵向位置信息和尺寸信息计算激光雷达与探测目标的上下边缘之间的夹角；根据夹角计算每个角点的实际高度，并根据每个角点的二维点云坐标和实际高度生成探测目标的激光点云坐标。由此，解决了关技术中点云生成方法复杂度高，资源消耗大且难以应用于实施测试和大规模的场景测试等问题。

Description

激光点云的生成方法、装置、车辆及存储介质
技术领域
本申请涉及自动驾驶技术领域，特别涉及一种激光点云的生成方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
在自动驾驶领域中，3D点云标注发挥着重要作用，通过3D点云语义分割将道路环境的点云数据进行分割，可以识别出自动驾驶车辆行车中的行人、道路、汽车等物体，使自动驾驶汽车可以在道路上安全行驶。
当前自动驾驶基于深度学习方法的激光雷达点云的感知算法需要大量标注数据，而激光雷达三维点云数据采集和标注成本高，难以高效形成规模化数据，而基于仿真的点云生成方法可以快速的生成大量交通场景数据，且自带标注真值，可以极大程度上降低企业算法训练成本。
然而，相关技术中的点云生成方法主要依赖基于激光线和物理的碰撞，但方法复杂度高，资源消耗大，难以应用于实施测试和大规模的场景测试。
发明内容
本申请提供一种激光点云的生成方法、装置、车辆及存储介质，以解决相关技术中点云生成方法复杂度高，资源消耗大且难以应用于实施测试和大规模的场景测试等问题。
本申请第一方面实施例提供一种激光点云的生成方法，包括以下步骤：获取激光雷达的探测区域内每个探测目标的水平位置信息、纵向位置信息、尺寸信息和航向角信息；根据所述水平位置信息、所述尺寸信息和所述航向角信息计算探测目标的每个角点的二维点云坐标，并根据所述纵向位置信息和所述尺寸信息计算所述激光雷达与所述探测目标的上下边缘之间的夹角；根据所述夹角计算每个角点的实际高度，并根据所述每个角点的二维点云坐标和所述实际高度生成所述探测目标的激光点云坐标。
根据上述技术手段，本申请实施例将探测目标进行简化，忽略目标复杂外形轮廓因素影响，获取探测目标的每个角点的二维点云坐标和激光雷达与探测目标上下边缘的夹角，从而生成激光点云坐标，简化了计算过程，提高了计算效率。
进一步地，所述根据所述水平位置信息、所述尺寸信息和所述航向角信息计算探测目标的每个角点的二维点云坐标，包括：根据所述水平位置信息、长度信息、宽度信息和所述航向角信息计算所述探测目标的多个水平角点坐标；若所述航向角信息中航向角小于或等于预设角度，根据所述探测目标的最左边角点坐标和最右边角点坐标计算最左边角点和所述最右边角点分别与坐标原点之间连线的两条边缘线之间第一夹脚角度，根据所述夹脚角度在所述激光雷达的预设激光线束角度列表中匹配得到第一目标激光线束角度，并根据所述目标激光线束角度和激光线束与对应边缘线之间的纵向距离计算得到角点的二维点云坐标；若所述航向角信息中航向角大于所述预设角度，根据所述探测目标的最左边角点坐标和所述预设角点坐标计算最左边角点和预设角点分别与坐标原点之间连线的两条边缘线之间第二夹脚角度，并根据所述探测目标的最右边角点坐标和所述预设角点坐标计算最右边角点和预设角点分别与坐标原点之间连线的两条边缘线之间第三夹脚角度，根据第二夹脚角度和所述第三夹脚角度在所述激光雷达的预设激光线束角度列表中匹配得到第二目标激光线束角度和第三目标激光线束角度，并根据所述第二目标激光线束角度和第三目标激光线束角度分别与激光线束与对应边缘线的纵向距离计算得到角点的二维点云坐标。
根据上述技术手段，本申请实施例通过判断探测目标的航向角大小来计算不同的夹角角度，匹配相应的激光线角度，从而精确计算得到角点的二维点云坐标。
进一步地，根据所述纵向位置信息和所述尺寸信息计算所述激光雷达与所述探测目标的上下边缘之间的夹角，包括：根据所述纵向位置信息和所述探测目标的高度信息计算所述激光雷达与所述探测目标的上边缘之间的第一夹角，以及所述激光雷达与所述探测目标的下边缘之间的第二夹角。
根据上述技术手段，本申请实施例计算激光雷达与探测目标上下边缘的夹角，分别为第一夹角和第二夹角，计算方法简单。
进一步地，所述根据所述夹角计算每个角点的实际高度，包括：从坐标平面开始分别向上边缘和下边缘按照激光雷达竖直角度的分辨率角度递增的方式，计算角点的实际高度，直到所述竖直角度所述第一夹角和所述第二夹角的绝对值，或者，大于预设角度时，停止递增，并得到所述每个角点的实际高度。
根据上述技术手段，本申请实施例通过递增的方式计算角点的实际高度，能够提高角点计算效率。
本申请第二方面实施例提供一种激光点云的生成装置，包括：获取模块，用于获取激光雷达的探测区域内每个探测目标的水平位置信息、纵向位置信息、尺寸信息和航向角信息；计算模块，用于根据所述水平位置信息、所述尺寸信息和所述航向角信息计算探测目标的每个角点的二维点云坐标，并根据所述纵向位置信息和所述尺寸信息计算所述激光雷达与所述探测目标的上下边缘之间的夹角；生成模块，根据所述夹角计算每个角点的实际高度，并根据所述每个角点的二维点云坐标和所述实际高度生成所述探测目标的激光点云坐标。
进一步地，所述计算模块进一步用于：根据所述水平位置信息、长度信息、宽度信息和所述航向角信息计算所述探测目标的多个水平角点坐标；若所述航向角信息中航向角小于或等于预设角度，根据所述探测目标的最左边角点坐标和最右边角点坐标计算最左边角点和所述最右边角点分别与坐标原点之间连线的两条边缘线之间第一夹脚角度，根据所述夹脚角度在所述激光雷达的预设激光线束角度列表中匹配得到第一目标激光线束角度，并根据所述目标激光线束角度和激光线束与对应边缘线之间的纵向距离计算得到角点的二维点云坐标；若所述航向角信息中航向角大于所述预设角度，根据所述探测目标的最左边角点坐标和所述预设角点坐标计算最左边角点和预设角点分别与坐标原点之间连线的两条边缘线之间第二夹脚角度，并根据所述探测目标的最右边角点坐标和所述预设角点坐标计算最右边角点和预设角点分别与坐标原点之间连线的两条边缘线之间第三夹脚角度，根据第二夹脚角度和所述第三夹脚角度在所述激光雷达的预设激光线束角度列表中匹配得到第二目标激光线束角度和第三目标激光线束角度，并根据所述第二目标激光线束角度和第三目标激光线束角度分别与激光线束与对应边缘线的纵向距离计算得到角点的二维点云坐标。
进一步地，所述计算模块进一步用于：根据所述纵向位置信息和所述探测目标的高度信息计算所述激光雷达与所述探测目标的上边缘之间的第一夹角，以及所述激光雷达与所述探测目标的下边缘之间的第二夹角。
进一步地，所述生成模块进一步用于：从坐标平面开始分别向上边缘和下边缘按照激光雷达竖直角度的分辨率角度递增的方式，计算角点的实际高度，直到所述竖直角度所述第一夹角和所述第二夹角的绝对值，或者，大于预设角度时，停止递增，并得到所述每个角点的实际高度。
本申请第三方面实施例提供一种车辆，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的激光点云的生成方法。
本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例所述的激光点云的生成方法。
由此，本申请至少具有如下有益效果：
(1)本申请实施例将探测目标进行简化，忽略目标复杂外形轮廓因素影响，获取探测目标的每个角点的二维点云坐标和激光雷达与探测目标上下边缘的夹角，从而生成激光点云坐标，简化了计算过程，提高了计算效率。
(2)本申请实施例通过判断探测目标的航向角大小来计算不同的夹角角度，匹配相应的激光线角度，从而精确计算得到角点的二维点云坐标。
(3)本申请实施例计算激光雷达与探测目标上下边缘的夹角，分别为第一夹角和第二夹角，计算方法简单。
(4)本申请实施例通过递增的方式计算角点的实际高度，能够提高角点计算效率。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本申请实施例提供的一种激光点云的生成方法的流程图；
图2为根据本申请实施例提供的激光雷达获取目标角点信息的示意图；
图3为根据本申请实施例提供的激光雷达与目标上下边缘角度的示意图；
图4为根据本申请实施例提供的激光点云的生成方方法的流程示意图；
图5为根据本申请实施例提供的激光点云的生成装置的示例图；
图6为根据本申请实施例提供的车辆的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
相关技术通过以下方式生成激光点云：
(1)先对空间进行8叉树划分，之后对每一个物体进行定位，再根据每一激光线与目标物体的碰撞关系生成点云；
(2)将空间划分为网格，之后计算空间中物体所有表面在网格中的映射位置，再计算每个表面的轮廓边界线经过的网格封闭区域。
但是以上生成激光点云的方法计算量大，计算复杂，效率低。
下面参考附图描述本申请实施例的激光点云的生成方法、装置、车辆及存储介质。针对上述背景技术中提到的点云生成方法复杂度高，资源消耗大且难以应用于实施测试和大规模的场景测试的问题，本申请提供了一种激光点云的生成方法，在该方法中，将探测目标简化为一个长方体，忽略掉目标复杂外形轮廓因素影响，通过激光线间的角度关系生成目标点云轮廓，从而通过计算生成激光点云坐标，计算方法简单、高效。由此，解决了相关技术中点云生成方法复杂度高，资源消耗大且难以应用于实施测试和大规模的场景测试等问题。
具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种激光点云的生成方法的流程示意图。
如图1所示，该激光点云的生成方法包括以下步骤：
在步骤S101中，获取激光雷达的探测区域内每个探测目标的水平位置信息、纵向位置信息、尺寸信息和航向角信息。
其中，探测区域是根据激光雷达水平可视角度和最远探测距离形成的一个区域。尺寸信息可以包括长度信息、宽度信息等。
可以理解的是，若探测区域内有多个探测目标，本申请实施例可以根据需要获取每个探测目标的水平位置信息、纵向位置信息、尺寸信息和航向角信息。
需要说明的是，在获取激光雷达的探测区域内的多个信息之前，本申请实施例设置激光雷达安装位置的坐标，如可以设置为坐标原点(0,0,0)，对此不做限定。激光雷达安装高度为h，因此激光看雷达竖直与地面交点坐标为(0,0,-h)。除此之外，需要将获取到的每个探测目标的水平位置信息、纵向位置信息、尺寸信息、航向角信息属性信息存储在一个目标结构体列表中。
在步骤S102中，根据水平位置信息、尺寸信息和航向角信息计算探测目标的每个角点的二维点云坐标，并根据纵向位置信息和尺寸信息计算激光雷达与所述探测目标的上下边缘之间的夹角。
在本申请实施例中，根据水平位置信息、尺寸信息和航向角信息计算探测目标的每个角点的二维点云坐标，包括：根据水平位置信息、长度信息、宽度信息和航向角信息计算探测目标的多个水平角点坐标；若航向角信息中航向角小于或等于预设角度，根据探测目标的最左边角点坐标和最右边角点坐标计算最左边角点和最右边角点分别与坐标原点之间连线的两条边缘线之间第一夹脚角度，根据夹脚角度在激光雷达的预设激光线束角度列表中匹配得到第一目标激光线束角度，并根据目标激光线束角度和激光线束与对应边缘线之间的纵向距离计算得到角点的二维点云坐标；若航向角信息中航向角大于预设角度，根据探测目标的最左边角点坐标和预设角点坐标计算最左边角点和预设角点分别与坐标原点之间连线的两条边缘线之间第二夹脚角度，并根据探测目标的最右边角点坐标和预设角点坐标计算最右边角点和预设角点分别与坐标原点之间连线的两条边缘线之间第三夹脚角度，根据第二夹脚角度和第三夹脚角度在激光雷达的预设激光线束角度列表中匹配得到第二目标激光线束角度和第三目标激光线束角度，并根据第二目标激光线束角度和第三目标激光线束角度分别与激光线束与对应边缘线的纵向距离计算得到角点的二维点云坐标。
其中，预设角度可以根据具体情况进行设定，如可以设置为0；预设激光线束角度列表是指根据激光雷达设置线束和水平、竖直角度分辨率信息，按照激光线束水平角度从小大大进行排序的激光线束水平的列表。
可以理解的是，航向角的大小影响着角点的二维点云坐标。
其中，角点的二维点云坐标公式为Py＝tanαn*Px，Py为角点横向坐标，Px为目标纵向边缘距离。
举例而言，假设预设角度为0，在水平位置根据探测目标的长度信息、宽度信息和航向角信息计算目标的水平角点坐标，若目标航向小为0，等于预设角度0，此时角点有两个，有一条边缘线，计算最左边角点和最右边角点与边缘线之间的夹角角度，根据所得夹脚在激光线束角度列表中搜索最近匹配角度，其中左角点选择最接近较大角度，右角点选择最接近较小角度，从而搜索出与该目标存在交点的所有水平激光线束，根据公式为Py＝tanαn*Px，Py为角点横向坐标，Px为目标纵向边缘距离；若目标航向角为1，大于预设角度0，此时存在三个角点，两条边缘线，距离激光雷达最近角点和左右角点形成了两条边缘线，根据三个角点坐标计算两条边缘线方程，从激光线束角度列表中分别搜索左角点和最近角点之间的激光线束和最近角点和右角点之间的激光线束，并分别计算每一条激光线束和对应边缘线的角点，至此获得目标水平线上的所有点云坐标(Px，Py，0)，激光雷达获取目标的角点信息如图2所示。
在本申请实施例中，根据纵向位置信息和尺寸信息计算激光雷达与探测目标的上下边缘之间的夹角，包括：根据纵向位置信息和探测目标的高度信息计算激光雷达与探测目标的上边缘之间的第一夹角，以及激光雷达与探测目标的下边缘之间的第二夹角。
可以理解的是，根据目标纵向位置信息和高度信息，计算激光雷达与目标上和下边缘的夹角θ1和θ2，如图3所示，以方便后续计算目标的激光点云坐标。
在步骤S103中，根据夹角计算每个角点的实际高度，并根据每个角点的二维点云坐标和实际高度生成探测目标的激光点云坐标。
可以理解的是，根据角点的二维点云坐标和实际高度可以生成探测目标的激光点云坐标，角点的二维点云坐标的计算方法在上述实施例中已经阐述，角点的实际高度的计算方法将在下面的实施例中详细阐述。
在本申请实施例中，根据夹角计算每个角点的实际高度，包括：从坐标平面开始分别向上边缘和下边缘按照激光雷达竖直角度的分辨率角度递增的方式，计算角点的实际高度，直到竖直角度第一夹角和第二夹角的绝对值，或者，大于预设角度时，停止递增，并得到每个角点的实际高度。
其中，预设角度是指激光雷达设置的角度参数。
举例而言，从坐标平面开始分别向上边缘和下边缘按照激光雷达竖直角度分辨率角度递增，根据公式h＝tanθ·x计算对应水平位置的竖直角度为θ的激光线束与目标的角点(Px，Py，h)。当θ绝对值>θ1和θ2绝对值或超过激光雷达设置角度参数时，停止递增，至此获得了目标的全部激光点云坐标。
下面将通过一个具体实施例来阐述激光点云的生成方法，如图4所示，步骤如下：
步骤1：设置激光雷达安装位置坐标原点为(0,0,0)，根据激光雷达水平可视角度和最远探测距离形成一个探测区域。h为激光雷达安装高度，激光雷达竖直与地面交点坐标为(0,0,-h)。
步骤2：在探测水平区域内随机生成N个车辆目标，同时在预设长宽高的范围内，随机生成目标的长、宽、高、航向角属性(即水平位置信息、长度信息、宽度信息和航向角信息)。将生成所有目标位置、长宽高、航向角等属性信息存储在一个目标结构体列表中。
步骤3：根据激光雷达设置线束和水平、竖直角度分辨率信息，并对所有激光线束安装水平角度从小到大进行排序，提高后续激光线束搜索效率。
步骤4：遍历上述目标结构体列表，针对每一个目标结构体执行以下步骤。
步骤5：计算目标角点位置信息。
在水平位置根据目标位置和长宽、航向角信息计算目标水平角点坐标，若目标航向角为0，角点有两个，一条边缘线，若目标航向角不为0，存在三个角点，两条边缘线。基于目标最左和最右边两个角点的坐标，计算出其与坐标原点的直线夹脚角度。根据所得夹脚在激光线束角度列表中搜索最近匹配角度，其中左角点选择最接近较大角度，右角点选择最接近较小角度，从而搜索出与该目标存在交点的所有水平激光线束。遍历搜索出的所有激光线束，若目标航向角为0，根据公式Py＝tanαn*Px，得出点云坐标(Px,Py)。Py为角点横向坐标，Px为目标纵向边缘距离。若目标航向角不为0，距离激光雷达最近角点和左右角点形成了两条边缘线，根据三个角点坐标计算两条边缘线方程，从激光线束角度列表中分别搜索左角点和最近角点之间的激光线束和最近角点和右角点之间的激光线束，并分别计算每一条激光线束和对应边缘线的角点。至此获得目标水平线上的所有点云坐标(Px，Py，0)。
步骤6：根据目标纵向位置和高度信息，计算激光点云与目标上边缘和线边缘(地面)的夹脚θ1和θ2。
步骤7：从坐标平面开始分别向上边缘和下边缘按照激光雷达竖直角度分辨率角度递增，根据公式h＝tanθ·x计算对应水平位置的竖直角度为θ的激光线束与目标的角点Px，Py，h)。当θ绝对值>θ1和θ2绝对值或超过激光雷达设置角度参数时，停止递增。至此获得了目标的全部激光点云坐标。
根据本申请实施例提出激光点云的生成方法，将探测目标进行简化，忽略目标复杂外形轮廓因素影响，获取探测目标的每个角点的二维点云坐标和激光雷达与探测目标上下边缘的夹角，从而生成激光点云坐标，简化了计算过程，提高了计算效率；通过判断探测目标的航向角大小来计算不同的夹角角度，匹配相应的激光线角度，从而精确计算得到角点的二维点云坐标；计算激光雷达与探测目标上下边缘的夹角，分别为第一夹角和第二夹角，计算方法简单；通过递增的方式计算角点的实际高度，能够提高角点计算效率。
其次参照附图描述根据本申请实施例提出的激光点云的生成装置。
图5是本申请实施例的激光点云的生成装置的方框示意图。
如图5所示，该激光点云的生成装置10包括：获取模块100、计算模块200以及生成模块300。
其中，获取模块100用于获取激光雷达的探测区域内每个探测目标的水平位置信息、纵向位置信息、尺寸信息和航向角信息；计算模块200用于根据水平位置信息、尺寸信息和航向角信息计算探测目标的每个角点的二维点云坐标，并根据纵向位置信息和尺寸信息计算激光雷达与探测目标的上下边缘之间的夹角；生成模块300根据夹角计算每个角点的实际高度，并根据每个角点的二维点云坐标和实际高度生成探测目标的激光点云坐标。
在本申请实施例中，计算模块200进一步用于：根据水平位置信息、长度信息、宽度信息和航向角信息计算探测目标的多个水平角点坐标；若航向角信息中航向角小于或等于预设角度，根据探测目标的最左边角点坐标和最右边角点坐标计算最左边角点和最右边角点分别与坐标原点之间连线的两条边缘线之间第一夹脚角度，根据夹脚角度在激光雷达的预设激光线束角度列表中匹配得到第一目标激光线束角度，并根据目标激光线束角度和激光线束与对应边缘线之间的纵向距离计算得到角点的二维点云坐标；若航向角信息中航向角大于预设角度，根据探测目标的最左边角点坐标和预设角点坐标计算最左边角点和预设角点分别与坐标原点之间连线的两条边缘线之间第二夹脚角度，并根据探测目标的最右边角点坐标和预设角点坐标计算最右边角点和预设角点分别与坐标原点之间连线的两条边缘线之间第三夹脚角度，根据第二夹脚角度和第三夹脚角度在激光雷达的预设激光线束角度列表中匹配得到第二目标激光线束角度和第三目标激光线束角度，并根据第二目标激光线束角度和第三目标激光线束角度分别与激光线束与对应边缘线的纵向距离计算得到角点的二维点云坐标。
在本申请实施例中，计算模块200进一步用于：根据纵向位置信息和探测目标的高度信息计算激光雷达与探测目标的上边缘之间的第一夹角，以及激光雷达与探测目标的下边缘之间的第二夹角。
在本申请实施例中，生成模块300进一步用于：从坐标平面开始分别向上边缘和下边缘按照激光雷达竖直角度的分辨率角度递增的方式，计算角点的实际高度，直到竖直角度第一夹角和第二夹角的绝对值，或者，大于预设角度时，停止递增，并得到每个角点的实际高度。
需要说明的是，前述对激光点云的生成方法实施例的解释说明也适用于该实施例的激光点云的生成装置，此处不再赘述。
根据本申请实施例提出的激光点云的生成装置，将探测目标进行简化，忽略目标复杂外形轮廓因素影响，获取探测目标的每个角点的二维点云坐标和激光雷达与探测目标上下边缘的夹角，从而生成激光点云坐标，简化了计算过程，提高了计算效率；通过判断探测目标的航向角大小来计算不同的夹角角度，匹配相应的激光线角度，从而精确计算得到角点的二维点云坐标；计算激光雷达与探测目标上下边缘的夹角，分别为第一夹角和第二夹角，计算方法简单；通过递增的方式计算角点的实际高度，能够提高角点计算效率。
图6为本申请实施例提供的车辆的结构示意图。该车辆可以包括：
存储器601、处理器602及存储在存储器601上并可在处理器602上运行的计算机程序。
处理器602执行程序时实现上述实施例中提供的激光点云的生成方法。
进一步地，车辆还包括：
通信接口603，用于存储器601和处理器602之间的通信。
存储器601，用于存放可在处理器602上运行的计算机程序。
存储器601可能包含高速RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)存储器，也可能还包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器601、处理器602和通信接口603独立实现，则通信接口603、存储器601和处理器602可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是ISA(IndustryStandard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(Peripheral Component，外部设备互连)总线或EISA(Extended Industry Standard Architecture，扩展工业标准体系结构)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的，在具体实现上，如果存储器601、处理器602及通信接口603，集成在一块芯片上实现，则存储器601、处理器602及通信接口603可以通过内部接口完成相互间的通信。
处理器602可能是一个CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，或者是ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特定集成电路)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的激光点云的生成方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列，现场可编程门阵列等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种激光点云的生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取激光雷达的探测区域内每个探测目标的水平位置信息、纵向位置信息、尺寸信息和航向角信息；
根据所述水平位置信息、所述尺寸信息和所述航向角信息计算探测目标的每个角点的二维点云坐标，并根据所述纵向位置信息和所述尺寸信息计算所述激光雷达与所述探测目标的上下边缘之间的夹角；
根据所述夹角计算每个角点的实际高度，并根据所述每个角点的二维点云坐标和所述实际高度生成所述探测目标的激光点云坐标。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述水平位置信息、所述尺寸信息和所述航向角信息计算探测目标的每个角点的二维点云坐标，包括：
根据所述水平位置信息、长度信息、宽度信息和所述航向角信息计算所述探测目标的多个水平角点坐标；
若所述航向角信息中航向角小于或等于预设角度，根据所述探测目标的最左边角点坐标和最右边角点坐标计算最左边角点和所述最右边角点分别与坐标原点之间连线的两条边缘线之间第一夹脚角度，根据所述夹脚角度在所述激光雷达的预设激光线束角度列表中匹配得到第一目标激光线束角度，并根据所述目标激光线束角度和激光线束与对应边缘线之间的纵向距离计算得到角点的二维点云坐标；
若所述航向角信息中航向角大于所述预设角度，根据所述探测目标的最左边角点坐标和所述预设角点坐标计算最左边角点和预设角点分别与坐标原点之间连线的两条边缘线之间第二夹脚角度，并根据所述探测目标的最右边角点坐标和所述预设角点坐标计算最右边角点和预设角点分别与坐标原点之间连线的两条边缘线之间第三夹脚角度，根据第二夹脚角度和所述第三夹脚角度在所述激光雷达的预设激光线束角度列表中匹配得到第二目标激光线束角度和第三目标激光线束角度，并根据所述第二目标激光线束角度和第三目标激光线束角度分别与激光线束与对应边缘线的纵向距离计算得到角点的二维点云坐标。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述纵向位置信息和所述尺寸信息计算所述激光雷达与所述探测目标的上下边缘之间的夹角，包括：
根据所述纵向位置信息和所述探测目标的高度信息计算所述激光雷达与所述探测目标的上边缘之间的第一夹角，以及所述激光雷达与所述探测目标的下边缘之间的第二夹角。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述夹角计算每个角点的实际高度，包括：
从坐标平面开始分别向上边缘和下边缘按照激光雷达竖直角度的分辨率角度递增的方式，计算角点的实际高度，直到所述竖直角度所述第一夹角和所述第二夹角的绝对值，或者，大于预设角度时，停止递增，并得到所述每个角点的实际高度。
5.一种激光点云的生成装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取激光雷达的探测区域内每个探测目标的水平位置信息、纵向位置信息、尺寸信息和航向角信息；
计算模块，用于根据所述水平位置信息、所述尺寸信息和所述航向角信息计算探测目标的每个角点的二维点云坐标，并根据所述纵向位置信息和所述尺寸信息计算所述激光雷达与所述探测目标的上下边缘之间的夹角；
生成模块，根据所述夹角计算每个角点的实际高度，并根据所述每个角点的二维点云坐标和所述实际高度生成所述探测目标的激光点云坐标。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述计算模块进一步用于：
根据所述水平位置信息、长度信息、宽度信息和所述航向角信息计算所述探测目标的多个水平角点坐标；
若所述航向角信息中航向角小于或等于预设角度，根据所述探测目标的最左边角点坐标和最右边角点坐标计算最左边角点和所述最右边角点分别与坐标原点之间连线的两条边缘线之间第一夹脚角度，根据所述夹脚角度在所述激光雷达的预设激光线束角度列表中匹配得到第一目标激光线束角度，并根据所述目标激光线束角度和激光线束与对应边缘线之间的纵向距离计算得到角点的二维点云坐标；
若所述航向角信息中航向角大于所述预设角度，根据所述探测目标的最左边角点坐标和所述预设角点坐标计算最左边角点和预设角点分别与坐标原点之间连线的两条边缘线之间第二夹脚角度，并根据所述探测目标的最右边角点坐标和所述预设角点坐标计算最右边角点和预设角点分别与坐标原点之间连线的两条边缘线之间第三夹脚角度，根据第二夹脚角度和所述第三夹脚角度在所述激光雷达的预设激光线束角度列表中匹配得到第二目标激光线束角度和第三目标激光线束角度，并根据所述第二目标激光线束角度和第三目标激光线束角度分别与激光线束与对应边缘线的纵向距离计算得到角点的二维点云坐标。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述计算模块进一步用于：
根据所述纵向位置信息和所述探测目标的高度信息计算所述激光雷达与所述探测目标的上边缘之间的第一夹角，以及所述激光雷达与所述探测目标的下边缘之间的第二夹角。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述生成模块进一步用于：
从坐标平面开始分别向上边缘和下边缘按照激光雷达竖直角度的分辨率角度递增的方式，计算角点的实际高度，直到所述竖直角度所述第一夹角和所述第二夹角的绝对值，或者，大于预设角度时，停止递增，并得到所述每个角点的实际高度。
9.一种车辆，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-4任一项所述的激光点云的生成方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-4任一项所述的激光点云的生成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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