一种激光雷达点云去畸变方法、装置及电子设备与流程

本技术涉及激光雷达，尤其涉及一种激光雷达点云去畸变方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、激光雷达与相机联合标注技术广泛用于自动驾驶等领域。通过将激光雷达的三维点云与相机的二维图像进行配准，可以精确地为物体提供三维定位信息。在自动驾驶中，通常通过自动投影将激光雷达的3d目标框转换为2d目标框，便于快速标注。但由于激光雷达点云数据在不同时间采集，尤其是目标运动时，可能会出现畸变。

2、目前，为了消除这种畸变，一般通过在车辆上加装速度、定位或姿态传感器，记录采集时刻的运动信息，进而进行点云去畸变处理。现有方案通常只考虑了采集车辆的运动，假设目标物体处于静止状态，这与实际场景中的动态目标并不匹配，可能导致点云与图像之间的投影匹配出现较大误差，从而影响标注精度。

3、因此，如何确保标注精度，成为本领域亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术提供了一种激光雷达点云去畸变方法、装置及电子设备，目的在于确保标注精度。

2、为了实现上述目的，本技术提供了以下技术方案：

3、本技术第一方面提供了一种激光雷达点云去畸变方法，包括：

4、采集点云数据、车辆位置信息序列和姿态信息序列；所述点云数据包含目标物；

5、根据所述车辆位置信息序列和所述姿态信息序列确定目标物的绝对速度；

6、根据所述目标物的绝对速度从所述点云数据中提取出静态点云数据和动态点云数据；

7、对所述静态点云数据进行去畸变处理，得到去畸变后的静态点云数据；

8、对所述动态点云数据进行去畸变处理，得到去畸变后的动态点云数据；

9、合并所述去畸变后的静态点云数据和所述去畸变后的动态点云数据，得到去畸变后的点云数据。

10、可选的，所述根据所述车辆位置信息序列和所述姿态信息序列确定目标物的绝对速度，包括：

11、从所述点云数据获取目标物时间戳；

12、对所述车辆位置信息序列和所述姿态信息序列进行转换，得到位姿变换四元数序列和平移向量序列；

13、从所述位姿变换四元数序列中查找出与所述目标物时间戳相邻的位姿变换四元数，和从所述平移向量序列中查找出与所述目标物时间戳相邻的平移向量；

14、根据所述位姿变换四元数和所述平移向量，计算得到目标物的绝对速度。

15、可选的，所述根据所述位姿变换四元数和所述平移向量，计算得到目标物的绝对速度，包括：

16、利用旋转矩阵函数对所述位姿变换四元数进行计算，得到旋转矩阵；

17、根据所述旋转矩阵和所述平移向量计算得到车辆相对位置；

18、利用欧拉角函数对所述旋转矩阵进行计算，得到欧拉角；

19、根据所述车辆相对位置计算得到车辆的绝对速度矢量；

20、根据所述欧拉角计算得到车辆的角速度；

21、根据所述车辆的绝对速度矢量和所述车辆的角速度，计算得到目标物的绝对速度。

22、可选的，所述根据所述目标物的绝对速度从所述点云数据中提取出静态点云数据和动态点云数据，包括：

23、当所述目标物的绝对速度大于速度阈值时，根据所述目标物的位置信息、尺寸信息和偏航角，从所述点云数据中提取出动态点云数据；

24、将所述点云数据与所述动态点云数据相减，得到静态点云数据。

25、可选的，所述对所述静态点云数据进行去畸变处理，得到去畸变后的静态点云数据，包括：

26、获取基准时间的位姿四元数和基准时间的平移向量；

27、从所述位姿变换四元数序列中筛选出与所述静态点云数据相邻的目标车辆位姿四元数，和从所述平移向量序列中查找出与所述静态点云数据相邻的目标平移向量；

28、利用球面插值函数对所述目标车辆位姿四元数和所述目标平移向量进行计算，得到目标位姿四元数；

29、根据所述静态点云数据的时间戳计算得到目标平移向量；

30、根据所述基准时间的位姿四元数和所述目标位姿四元数计算得到目标旋转矩阵；

31、根据所述目标旋转矩阵和所述目标平移向量计算得到目标位置坐标；

32、根据所述目标位置坐标对所述静态点云数据进行去畸变处理，得到去畸变后的静态点云数据。

33、可选的，所述获取基准时间的位姿四元数和基准时间的平移向量，包括：

34、获取点云数据的基准时间；

35、从所述位姿变换四元数序列中查找出与所述点云数据的基准时间相邻的基准位姿变换四元数，和从所述平移向量序列中查找出与所述点云数据的基准时间相邻的基准平移向量；

36、利用球面插值函数对所述基准时间、所述基准位姿变换四元数和所述基准平移向量进行计算，得到基准时间的位姿四元数；

37、根据所述基准时间计算得到基准时间的平移向量。

38、可选的，所述对所述动态点云数据进行去畸变处理，得到去畸变后的动态点云数据，包括：

39、获取所述动态点云数据所属的目标物的相对速度；

40、根据所述目标物的相对速度计算得到动态位置坐标；

41、根据所述动态位置坐标对所述动态点云数据进行去畸变处理，得到去畸变后的动态点云数据。

42、本技术第二方面提供了一种激光雷达点云去畸变装置，包括：

43、采集单元，用于采集点云数据、车辆位置信息序列和姿态信息序列；所述点云数据包含目标物和目标物时间戳；

44、确定单元，用于根据所述车辆位置信息序列和所述姿态信息序列确定目标物的绝对速度；

45、提取单元，用于根据所述目标物的绝对速度从所述点云数据中提取出静态点云数据和动态点云数据；

46、第一去畸变单元，用于对所述静态点云数据进行去畸变处理，得到去畸变后的静态点云数据；

47、第二去畸变单元，用于对所述动态点云数据进行去畸变处理，得到去畸变后的动态点云数据；

48、合并单元，用于合并所述去畸变后的静态点云数据和所述去畸变后的动态点云数据，得到去畸变后的点云数据。

49、可选的，所述确定单元，包括：

50、时间戳获取子单元，用于从所述点云数据获取目标物时间戳；

51、转换子单元，用于对所述车辆位置信息序列和所述姿态信息序列进行转换，得到位姿变换四元数序列和平移向量序列；

52、查找子单元，用于从所述位姿变换四元数序列中查找出与所述目标物时间戳相邻的位姿变换四元数，和从所述平移向量序列中查找出与所述目标物时间戳相邻的平移向量；

53、计算子单元，用于根据所述位姿变换四元数和所述平移向量，计算得到目标物的绝对速度。

54、本技术第三方面提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线；所述处理器与所述存储器通过所述总线连接；

55、所述存储器用于存储程序，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序被处理器运行时执行本技术第一方面提供的激光雷达点云去畸变方法。

56、本技术提供的技术方案，采集点云数据、车辆位置信息序列和姿态信息序列；根据车辆位置信息序列和姿态信息序列确定目标物的绝对速度；根据目标物的绝对速度从点云数据中提取出静态点云数据和动态点云数据；对静态点云数据和动态点云数据进行去畸变处理；合并去畸变后的静态点云数据和去畸变后的动态点云数据，得到去畸变后的点云数据。在去畸变过程中，分别对动态点云数据和静态点云数据进行处理，使得点云数据的空间位置更接近其真实分布。这能够确保点云数据与图像之间的投影精确匹配，从而提高标注的精度。