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申请/专利权人：华南理工大学
摘要：本发明公开了一种基于二维激光雷达的水面障碍物检测方法，通过二维激光雷达获取所处平面的深度信息，通过摄像头获取前方图像，通过惯性测量单元获取当前无人机的姿态角，进行信息融合得到水面障碍物信息。步骤如下：将雷达与摄像头进行联合标定，得到点云与图像像素坐标的转换关系；将雷达获取的点云转换为像素坐标以投影到图像中，得到图像单一像素的物理距离；根据惯性测量单元得到的姿态角，修正图像中的障碍物轮廓；根据修正后障碍物轮廓的像素宽度与像素高度，计算障碍物的宽度与高度，并根据成像原理得到障碍物的距离。本发明能为在水面环境作业的无人机提供一种低成本、高精度、适用度强的障碍物检测方法。
主权项：1.一种基于二维激光雷达的水面障碍物检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定二维激光雷达与摄像头的相对位置，通过标定获得摄像头的内参矩阵以及二维激光雷达与摄像头之间的外参矩阵；S2、通过二维激光雷达采集环境点云，通过摄像头拍摄水面障碍物图像，通过惯性测量单元获得当前无人机的姿态角；S3、从得到的环境点云中提取障碍物点云，划分感兴趣区域，对感兴趣区域内的点云进行滤波，然后聚类；S4、根据雷达点云与图像像素的坐标转换关系，将障碍物点云转换为图像像素坐标，并将其在图像上显示；计算障碍物点云两端之间的真实物理距离，计算对应的像素坐标之间的像素距离，以真实物理距离除以像素距离，得到图像每一像素对应的物理真实距离，即像素物理距离；S5、从得到的障碍物图像中提取障碍物轮廓，首先对图像进行灰度化、二值化、形态学处理，然后进行边缘检测，得到的障碍物边缘，即障碍物轮廓，将障碍物轮廓以坐标的形式提取出来；S6、根据姿态角对障碍物轮廓进行修正，将障碍物轮廓坐标基于图像主点进行旋转，得到修正的障碍物轮廓；S7、根据修正的障碍物轮廓，计算它的最大像素宽度与最大像素高度，构造一个能将障碍物轮廓包含在内的矩形，即拟合障碍矩形；S8、将拟合障碍矩形的像素宽度、拟合障碍矩形的像素高度、摄像头的焦距分别与像素物理距离相乘，得到拟合障碍矩形的物理宽度、物理高度、物理距离。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 华南理工大学 基于二维激光雷达的水面障碍物检测方法
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