(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211250177.8 (22)申请日 2022.10.12 (71)申请人 之江实验室 地址 310023 浙江省杭州市余杭区文一西 路1818号 (72)发明人 高海明　华炜　邱奇波　韩正勇　 张顺　张楚润　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 专利代理师 邱启旺 (51)Int.Cl. G06T 17/05(2011.01) G06T 7/00(2017.01) G06T 5/00(2006.01) G06T 7/11(2017.01) (54)发明名称 一种用于地面无人车的局部静态环境矢量 化描述方法 (57)摘要 本发明公开了一种用于地面无人车的局部 静态环境矢量化描述方法， 本发 明首先通过地面 分割方法， 获得点云属性以及离地高度； 然后结 合点云地面 分割结果和实时位姿信息， 生成二维 障碍物点云； 利用二维障碍物 点云信息和实时位 姿信息， 生成和维护局部栅格地图； 再通过二值 化和形态学操作， 得到描述占据信息的二值图； 最后通过障碍物边缘提取以及凸多边形矢量化 分割， 将静态环境分割为若干个凸多边形。 本发 明逻辑简单清晰， 实施方案灵活多变， 实现了鲁 棒检测静态障碍物且紧凑描述环 境的目的， 克服 了传统占用栅格地图存在占用大量内存和增加 计算成本的缺 点。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115330969 A 2022.11.11 CN 115330969 A 1.一种用于地 面无人车的局部静态 环境矢量 化描述方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： （1） 利用地面分割处理由多线激光传感器得到的激光点云信息， 得到当前激光扫描帧 中每个激光点所对应的属性以及离地高度； （2） 根据步骤 （1） 得到的每个激光点所对应的属性以及离地高度， 进行障碍物点云提 取， 并将三维障碍物点云转换为 二维障碍物点云； （3） 根据点云时间戳获取地面无人车的位姿信息， 根据该位姿信息和步骤 （2） 得到的二 维障碍物点云构造局部概 率栅格地图； （4） 根据步骤 （3） 得到的概率栅格地 图， 通过二值化和形态学操作， 得到描述占据信息 的二值图； （5） 根据步骤 （4） 得到的二 值图， 进行障碍物轮廓提取与凸多边形分割。 2.如权利要求1所述的一种用于地面无人车的局部静态环境矢量化描述方法， 其特征 在于,所述 步骤 （1） 包括如下子步骤： （1.1） 将所有激光 点云按照给定角度分辨 率α 和距离分辨 率β， 投影到扇形栅格地图； （1.2） 确定每个扇形栅格内z值最小 的激光点， 并利用区域生长方法完成地面提取， 得 到地面表达式； （1.3） 通过计算所有激光点与所在区域地面表达式之间的高度差， 赋予是否为地面的 属性， 并得到对应激光 点的离地高度。 3.如权利要求1所述的一种用于地面无人车的局部静态环境矢量化描述方法， 其特征 在于,所述 步骤 （2） 包括如下子步骤： （2.1） 首先根据地面分割得到的点云和离地高度， 去除地面点和高空点得到有效的三 维障碍物点云； （2.2） 按照激光传感器固有的角度分辨率γ生成 个障碍物点队列， 依次将所有障碍 物点存入对应的障碍物点队列， 其中， 为向上取整运算； （2.3） 最后利用排序算法选取最近的障碍物点， 得到最终的二维障碍物点云。 4.如权利要求1所述的一种用于地面无人车的局部静态环境矢量化描述方法， 其特征 在于,所述 步骤 （3） 包括如下子步骤： （3.1） 在概率栅格地图初始化阶段， 以当前车体中心为原点， 根据给定偏移量 确定地图中心位置， 通过光线跟踪模型进行非占据区域和占据区域 概率更新； （3.2） 在局部概率栅格地图维护阶段， 首先获取当前车体中心坐标以及上一时刻局部 栅格地图所在中心位置， 之后进行地图平移并保留重叠区域， 最后通过光线跟踪模型分别 更新非占据区域和占据区域。 5.如权利要求1所述的一种用于地面无人车的局部静态环境矢量化描述方法， 其特征 在于,所述 步骤 （4） 包括如下子步骤： （4.1） 将概 率栅格地图通过二 值化操作转换为 二值图； （4.2） 利用图像形态学操作方法—闭运算， 闭合存在间隙的区域， 有效去除原有栅格地 图存在的噪声。 6.如权利要求1所述的一种用于地面无人车的局部静态环境矢量化描述方法， 其特征权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115330969 A 2在于,所述 步骤 （5） 包括如下子步骤： （5.1） 通过边缘提取方法， 获取占据区域的外轮廓边缘信息， 并利用IEPF算法平滑障碍 物轮廓边 缘； （5.2） 对每个障碍物轮廓进行凹多边形判别， 若为凹多边形， 则对该障碍物轮廓进一步 分割， 利用计算机图形学向量方法将当前凹多边形分割为多个凸多边形； 反之， 则不进行任 何操作。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115330969 A 3