一种基于点云密度叠加分布的多线束激光雷达背景滤除装置的使用方法与流程

技术特征：
1.一种基于点云密度叠加分布的多线束激光雷达背景滤除装置的使用方法，该装置包括激光雷达和控制终端，激光雷达连接至控制终端，通过激光雷达扫描进行数据采集，通过控制终端对激光雷达采集的数据进行处理，其特征在于，使用步骤如下：(1)应用于道路中段及桥梁上时，先架设支撑杆，在支撑杆上设置激光雷达，激光雷达连接控制终端；(2)激光雷达360
°
扫描进行点云数据采集，收集一段时间内的原始数据作为初始输入；(3)基于激光雷达点坐标对一段时间数据帧进行聚合；(4)将三维空间切割成连续的立方体：建立三维矩阵表示整个空间，矩阵元素为立方体，记录立方体中聚集点的数量；(5)通过每个立方体中聚集点的密度，确定立方体的点密度阈值，以区分背景立方体和非背景立方体，密度为每个立方体中聚集点的个数与立方体的体积的比值，高于阈值的立方体是背景立方体，低于阈值的是非背景立方体；(6)识别出确定阈值的背景立方体后，将背景立方体保存到三维矩阵中，将三维矩阵作为背景矩阵，背景矩阵结合实时数据，实时数据中采集到的点能在背景矩阵中找到就排除，在背景矩阵中找不到就保留，实现背景滤除。2.如权利要求1所述的基于点云密度叠加分布的多线束激光雷达背景滤除装置的使用方法，其特征在于，步骤(5)中，立方体的点密度阈值由下式决定n
i
是第i个立方体的聚集点的数量，立方体编号顺序是从点数少的到点数多的递增；f
i
是n
i
的频率，频率指具有相同点数立方体的数量；slope是聚集点与聚集点间的斜率；当slope首先为0或正时，公式中每立方的点数的频率f作为阈值；slope为负值时无意义，从变为0或正值时开始选取阈值；高于阈值的立方体是背景立方体，低于阈值的是非背景立方体。3.如权利要求1所述的基于点云密度叠加分布的多线束激光雷达背景滤除装置的使用方法，其特征在于，步骤(1)中，支撑杆高度为4-6m，支撑杆靠上位置距离顶端0.5m处安置电箱，电箱内设置有控制终端。4.如权利要求1所述的基于点云密度叠加分布的多线束激光雷达背景滤除装置的使用方法，其特征在于，步骤(1)中，道路中段及桥梁上存在信号灯时，以信号灯杆作为支撑杆。5.如权利要求1所述的基于点云密度叠加分布的多线束激光雷达背景滤除装置的使用方法，其特征在于，步骤(1)中，应用于隧道中时，在拱顶处安装固定杆，固定杆一侧设置激光雷达，在同一横断面隧道侧壁固定设置电箱，电箱内设置有控制终端，激光雷达连接控制终端。6.如权利要求1所述的基于点云密度叠加分布的多线束激光雷达背景滤除装置的使用方法，其特征在于，步骤(3)中，聚合帧数为1500-3000。7.如权利要求1所述的基于点云密度叠加分布的多线束激光雷达背景滤除装置的使用方法，其特征在于，步骤(4)中，立方体边长为0.1m。

技术总结
本发明涉及一种基于点云密度叠加分布的多线束激光雷达背景滤除装置的使用方法，属于道路交通监测技术领域。首先基于激光雷达点坐标对一段时间数据帧进行聚合，然后建立三维矩阵表示整个空间，矩阵元素为立方体，记录立方体中聚集点的密度，确定立方体的点密度阈值，高于阈值的立方体是背景立方体，低于阈值的是非背景立方体，识别出确定阈值的背景立方体后，将背景立方体保存到三维矩阵中，将三维矩阵作为背景矩阵，背景矩阵结合实时数据，实时数据中采集到的点能在背景矩阵中找到就排除，在背景矩阵中找不到就保留，实现背景滤除。实现背景滤除。实现背景滤除。


技术研发人员：吴建清 马兆有 宋修广 厉周缘 刘世杰 张宏博 杨梓梁 李利平 徐加宾 刘群
受保护的技术使用者：公安部交通管理科学研究所
技术研发日：2021.09.30
技术公布日：2022/1/6