负障碍物检测方法、装置、设备、存储介质及移动工具与流程

    技术2026-02-10  1


    本技术涉及自动驾驶,尤其涉及一种负障碍物检测方法、装置、设备、存储介质及移动工具。


    背景技术:

    1、随着自动驾驶技术的发展,自动驾驶车辆的自动程度越来越高,出于安全性考虑,需要自动驾驶车辆能尽可能准确的识别路况。

    2、在相关技术方案中,自动驾驶车辆一般通过激光雷达感知路况,路面的负障碍物(如凹槽、坑陷)是需要重点检测的障碍物,对于边缘平整的负障碍物,激光雷达一般只能检测到远端边缘的返回点,而在空洞区域无法生成点云,因此无法直接检出完整负障碍物区域;对于积水路面形成的激光点云缺失、激光扫描线束之间的盲区等,又会将其识别为负障碍物区域,进而对负障碍物的检出造成干扰。

    3、由此可见,现有技术在对负障碍物进行检出时,存在无法识别完整负障碍物或者将非负障碍物识别成负障碍物的技术问题,需要解决。


    技术实现思路

    1、为解决或部分解决相关技术中存在的问题,本技术提供一种负障碍物检测方法、装置、设备、存储介质及移动工具,能够完整、准确地识别出道路上的负障碍物。

    2、本技术第一方面提供一种负障碍物检测方法,包括:

    3、获取移动装置第一预设范围内的点云,将所述点云栅格化,并记录每个栅格中的点云数量、每个栅格中的点云最大高度和点云最小高度;

    4、基于预设的地面高度范围和地面栅格高度差阈值,遍历所有栅格,确定地面栅格种子点,对所述地面栅格种子点进行邻域搜索,确定地面栅格;

    5、计算目标检测范围内所有地面栅格的平均高度,将所述目标检测范围内点云最小高度小于所述地面栅格的平均高度超出负障碍物高度差阈值的栅格确定为负栅格;

    6、基于所述负栅格与所述移动装置的相对位置,采用对应的搜索策略,对所述负栅格进行扩充,得到负障碍物栅格。

    7、作为本技术一种可能的实施方式,在该实施方式中,所述基于预设的地面高度范围,遍历所有栅格,确定地面栅格种子点,包括:

    8、确定所述移动装置所在地面的地面高度范围及地面栅格高度差阈值;

    9、遍历所有栅格,将点云数量大于预设点云数量阈值、点云最大高度和点云最小高度都在所述地面高度范围且所述点云最大高度与所述点云最小高度的差值在所述地面栅格高度差阈值范围内的栅格确定为地面栅格种子点。

    10、作为本技术一种可能的实施方式,在该实施方式中,所述对所述地面栅格种子点进行邻域搜索,确定地面栅格,包括:

    11、以所述地面栅格种子点为起点,对所述地面栅格种子点的预设邻域范围内的栅格进行条件判断,将满足预设地面栅格条件的栅格确定为地面栅格;

    12、其中,所述地面栅格条件为:

    13、栅格内点云数量大于预设点云数量阈值;且

    14、栅格中最大点云高度与所述地面栅格种子点内的最大点云高度的高度差小于地面栅格高度差阈值;且

    15、栅格中最小点云高度与所述地面栅格种子点内的最小点云高度的高度差小于地面栅格高度差阈值;且

    16、栅格中最大点云高度与最小点云高度之间的高度差小于地面栅格高度差阈值。

    17、作为本技术一种可能的实施方式,在该实施方式中,所述计算目标检测范围内所有地面栅格的平均高度,将所述目标检测范围内点云最小高度小于所述地面栅格的平均高度超出负障碍物高度差阈值的栅格确定为负栅格之前,包括:

    18、遍历所有栅格,确定非空栅格,其中,所述非空栅格中的点云数量大于预设点云数量阈值;

    19、对所述非空栅格中的点云高度进行判断,将点云高度满足预设的候选负栅格条件的非空栅格确定为候选负栅格;

    20、其中,所述预设的候选负栅格条件为:

    21、栅格内点云最大高度和点云最小高度之间的高度差不小于预设的负障碍物高度阈值;或

    22、栅格内点云最大高度和点云最小高度之间的高度差小于预设的负障碍物高度阈值,且栅格内点云最大高度低于第二预设范围内邻近栅格内点云最大高度,且栅格内点云最大高度与所述第二预设范围内邻近栅格内点云最大高度的高度差不小于预设的负障碍物高度阈值。

    23、作为本技术一种可能的实施方式,在该实施方式中,所述计算目标检测范围内所有地面栅格的平均高度,将所述目标检测范围内点云最小高度小于所述地面栅格的平均高度超出负障碍物高度差阈值的栅格确定为负栅格,包括:

    24、将所述候选负栅格第三预设范围内的栅格作为目标检测范围;

    25、遍历所述候选负栅格,判断所述候选负栅格对应的目标检测范围内是否存在地面栅格,若不存在,则将判定所述候选负栅格不为负栅格;

    26、否则,计算所述候选负栅格对应的目标检测范围的所有地面栅格的平均高度,将点云最小高度小于所述地面栅格的平均高度超出负障碍物高度差阈值的候选负栅格确定为负栅格。

    27、作为本技术一种可能的实施方式,在该实施方式中,所述基于所述负栅格与所述移动装置的相对位置,采用对应的搜索策略,对所述负栅格进行扩充,得到负障碍物栅格,包括:

    28、构建以所述移动装置为原点的坐标系,将所述移动装置第一预设范围内的点云投影至所述坐标系中;

    29、当所述负栅格在所述坐标系中靠近坐标轴的第四预设范围内时,以所述负栅格为起点,沿所述坐标轴中的一个坐标轴向所述移动装置做向心搜索,将搜索到的空洞栅格确定为新增负栅格;

    30、当所述负栅格在所述坐标系中远离所述坐标轴的第五范围内时,以所述负栅格为起点,分别沿所述坐标系的两个坐标轴向所述移动装置做向心搜索,将搜索到的空洞栅格确定为新增负栅格;

    31、将所述新增负栅格和所述负栅格合并,得到负障碍物栅格。

    32、作为本技术一种可能的实施方式,在该实施方式中,所述向心搜索的过程包括:

    33、步骤s1,构建空洞栅格队列,以所述负栅格为起点,沿搜索方向选取所述负栅格的邻栅格为待判定栅格;

    34、步骤s2,判断所述待判定栅格是否超出预设搜索区域,若不是,执行步骤s3,若是,进入步骤s5;

    35、步骤s3,确定所述待判定栅格的类型,若所述待判定栅格为负栅格,进入步骤s5;若所述待判定栅格为空洞栅格,将所述待判定栅格加入所述空洞栅格队列,进入步骤s4;

    36、步骤s4:沿所述搜索方向选取所述待判定栅格的邻栅格为新的待判定栅格,若待判定栅格不存在沿所述搜索方向的邻栅格,则进入步骤s5,否则返回步骤s2;

    37、步骤s5,结束搜索,并将所述空洞栅格队列中的栅格确定为新增负栅格。

    38、本技术第二方面提供了一种负障碍物检测装置,包括:

    39、点云获取模块,用于获取移动装置第一预设范围内的点云,将所述点云栅格化,并记录每个栅格中的点云数量、每个栅格中的点云最大高度和点云最小高度;

    40、地面栅格种子点确定模块,用于基于预设的地面高度范围和地面栅格高度差阈值,遍历所有栅格,确定地面栅格种子点,对所述地面栅格种子点进行邻域搜索,确定地面栅格;

    41、负栅格确定模块,用于计算目标检测范围内所有地面栅格的平均高度,将所述目标检测范围内点云最小高度小于所述地面栅格的平均高度超出负障碍物高度差阈值的栅格确定为负栅格;

    42、负障碍物栅格确定模块,用于基于所述负栅格与所述移动装置的相对位置,采用对应的搜索策略,对所述负栅格进行扩充,得到负障碍物栅格。

    43、本技术第三方面提供一种电子设备,包括:

    44、处理器;以及

    45、存储器,其上存储有可执行代码,当所述可执行代码被所述处理器执行时,使所述处理器执行如上所述的方法。

    46、本技术第四方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有可执行代码,当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时,使所述处理器执行如上所述的方法。

    47、本技术第五方面提供一种移动工具,所述移动工具包括前述实施例中的电子设备。

    48、本技术实施例通过将采集到的点云栅格化,并通过每个栅格中的点云数量、点云最大高度和点云最小高度确定地面栅格种子点,并对地面栅格种子点进行邻域搜索,确定地面栅格,然后基于地面栅格的平均高度,将点云最小栅格低于地面栅格的平均高度超出负障碍物高度差阈值的栅格确定为负栅格,然后基于负栅格和移动装置的相对位置,采用对应的搜索策略,对负栅格进行扩充,得到负障碍物栅格,能够准确检测出地面的负障碍物栅格,并对空洞进行补全,保证地面负障碍物检测的准确性和全面性,实用性强且计算量小,保证移动装置的移动安全。

    49、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术。

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