一种激光雷达目标检测框位姿更新方法和装置与流程

    技术2026-06-05  6


    本发明涉及激光雷达目标检测,具体涉及一种激光雷达目标检测框位姿更新方法、一种激光雷达目标检测框位姿更新装置、一种电子设备和一种存储介质。


    背景技术:

    1、在辅助驾驶领域中,激光雷达传感器应用极为广泛。大多数辅助驾驶车辆上使用的激光雷达都是基于深度学习算法进行目标检测,然后将检出目标的三维目标框传输给后续处理模块。但是深度学习模型推理得到的目标检测框仍然存在一定的噪声,导致目标检测框与原始点云的贴合度存在一定误差,影响目标检测结果的准确性。


    技术实现思路

    1、本发明的目的之一在于提供一种激光雷达目标检测框位姿更新方法,以解决现有技术中的解决了激光雷达连续帧标注业务中,模型直接输出检测框或人工标注检测框在尺寸对齐后出现的与原始的点云不贴合,影响目标检测结果的问题;目的之二在于提供一种激光雷达目标检测框位姿更新装置;目的之三在于提供一种电子设备;目的之三在于提供一种存储介质。

    2、为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

    3、一种激光雷达目标检测框位姿更新方法,所述激光雷达对应有针对单个二维平面虚拟扫描的虚拟扫描扇区,所述方法包括:

    4、确定目标检测框在所述虚拟扫描扇区中的虚拟点云;

    5、获取所述目标检测框的目标点云;

    6、在所述虚拟扫描扇区中,基于所述单个二维平面对所述目标点云进行采样,生成采样点云;

    7、将所述采样点云和所述虚拟点云进行位置配准,确定偏移信息;

    8、采用所述偏移信息调整所述目标检测框的位姿,以对所述目标检测框进行位姿更新。

    9、可选地,所述方法还包括:

    10、基于更新后的目标检测框,执行所述确定目标检测框在所述虚拟扫描扇区中的虚拟点云的步骤,更新所述虚拟点云;

    11、基于更新后的虚拟点云执行所述将所述采样点云和所述虚拟点云进行位置配准,确定偏移信息的步骤,更新所述偏移信息。

    12、可选地,所述获取所述目标检测框的目标点云的步骤包括:

    13、获取原始点云;

    14、确定所述目标检测框对应的遮罩区域;

    15、依据所述遮罩区域,在所述原始点云中确定所述目标点云。

    16、可选地,所述依据所述遮罩区域,在所述原始点云中确定所述目标点云的步骤包括:

    17、遍历每一个所述原始点云,判断所述原始点云是否位于所述遮罩区域;

    18、当所述原始点云位于所述遮罩区域时,确定所述原始点云为所述目标点云。

    19、可选地,所述确定目标检测框在所述虚拟扫描扇区中的虚拟点云的步骤包括:

    20、确定所述虚拟扫描扇区的顺时针边界射线与所述目标检测框的交点为所述虚拟点云。

    21、可选地,当所述交点存在至少两个时,所述确定目标检测框在所述虚拟扫描扇区中的虚拟点云的步骤还包括:

    22、计算每一个交点与所述虚拟扫描扇区的原点之间的欧氏距离;

    23、确定所述欧氏距离最小的交点为所述虚拟点云。

    24、可选地,所述在所述虚拟扫描扇区中,基于所述单个二维平面对所述目标点云进行采样,生成采样点云的步骤包括:

    25、将所述目标点云进行投影至所述单个二维平面,生成投影点云;

    26、遍历每个虚拟扫描扇区,计算所述投影点云与所在虚拟扫描扇区的原点之间的极径;

    27、确定所述极径最小的投影点云为所述采样点云。

    28、可选地,所述将所述采样点云和所述虚拟点云进行位置配准,确定偏移信息的步骤包括:

    29、将所述采样点云和所述虚拟点云之间进行迭代最近点处理,确定所述偏移信息。

    30、可选地,所述将所述采样点云和所述虚拟点云之间进行迭代最近点处理,确定所述偏移信息的步骤包括:

    31、基于所述虚拟点云对所述采样点云进行匹配,确定匹配点云;

    32、将所述匹配点云和所述虚拟点云的位置进行奇异值分解,确定所述偏移信息。

    33、可选地,所述基于所述虚拟点云对所述采样点云进行匹配,确定匹配点云的步骤包括:

    34、计算所述虚拟点云与所述采样点云之间的欧氏距离;

    35、确定欧氏距离最小的采样点云为所述匹配点云。

    36、可选地,所述将所述匹配点云和所述虚拟点云的位置进行奇异值分解,确定所述偏移信息的步骤包括:

    37、计算所述匹配点云的第一质心位置坐标,和所述虚拟点云的第二质心位置坐标;

    38、依据所述第一质心位置坐标确定所述匹配点云的第一去质心位置坐标;

    39、依据所述第二质心位置坐标确定所述虚拟点云的第二去质心位置坐标;

    40、基于所述第一去质心位置坐标和所述第二去质心位置坐标构建位置转换矩阵;

    41、将所述位置转换矩阵进行奇异值分解,确定旋转矩阵;

    42、将所述第一质心位置坐标、所述第二质心位置坐标与所述转换矩阵结合,确定平移向量;

    43、将所述平移向量和所述旋转矩阵确定为所述偏移信息。

    44、一种激光雷达目标检测框位姿更新装置,所述激光雷达对应有针对单个二维平面虚拟扫描的虚拟扫描扇区,所述装置包括:

    45、第一确定模块,用于确定目标检测框在所述虚拟扫描扇区中的虚拟点云;

    46、获取模块,用于获取所述目标检测框的目标点云;

    47、采样模块,用于在所述虚拟扫描扇区中,基于所述单个二维平面对所述目标点云进行采样,生成采样点云;

    48、第二确定模块,用于将所述采样点云和所述虚拟点云进行位置配准,确定偏移信息;

    49、调整模块,用于采用所述偏移信息调整所述目标检测框的位姿,以对所述目标检测框进行位姿更新。

    50、一种电子设备,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的激光雷达目标检测框位姿更新方法的步骤。

    51、一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的激光雷达目标检测框位姿更新方法的步骤。

    52、本发明的有益效果:

    53、(1)在本发明实施例中,基于虚拟扫描的方式确定虚拟点云和目标检测框对应的采样点云;通过对虚拟点云和采样点云之间的配准确定出目标检测框位姿优化的偏移信息;通过激光雷达目标检测框位姿优化的问题,从三维立体结构的求解转化为了虚拟扫描点云与采样原始点云之间的点云二维配准问题,从而可以更加简单且准确地确定目标检测框的偏移信息,基于偏移信息对目标检测框的位姿进行调整,使得目标检测框与原始的点云更加贴合,解决了激光雷达连续帧标注业务中,模型直接输出检测框或人工标注检测框在尺寸对齐后出现的与点云不贴合等问题,提高目标检测结果的准确度。

    54、(2)在本发明实施例中,使用多次迭代的方式对目标检测框的偏移信息进行更新,从而可以迭代地对目标检测框位姿进行调整,解决了初始匹配误差和各边点数量级差距引入的单次迭代效果不佳问题;进一步提高目标检测框的位置准确度,进而提高目标检测结果的准确度。


    技术特征:

    1.一种激光雷达目标检测框位姿更新方法,其特征在于,所述激光雷达对应有针对单个二维平面虚拟扫描的虚拟扫描扇区,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述目标检测框的目标点云的步骤包括:

    4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述依据所述遮罩区域,在所述原始点云中确定所述目标点云的步骤包括:

    5.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述确定目标检测框在所述虚拟扫描扇区中的虚拟点云的步骤包括:

    6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,当所述交点存在至少两个时,所述确定目标检测框在所述虚拟扫描扇区中的虚拟点云的步骤还包括:

    7.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述在所述虚拟扫描扇区中,基于所述单个二维平面对所述目标点云进行采样,生成采样点云的步骤包括:

    8.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述将所述采样点云和所述虚拟点云进行位置配准,确定偏移信息的步骤包括:

    9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述将所述采样点云和所述虚拟点云之间进行迭代最近点处理,确定所述偏移信息的步骤包括:

    10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述基于所述虚拟点云对所述采样点云进行匹配,确定匹配点云的步骤包括:

    11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述将所述匹配点云和所述虚拟点云的位置进行奇异值分解,确定所述偏移信息的步骤包括:

    12.一种激光雷达目标检测框位姿更新装置,其特征在于,所述激光雷达对应有针对单个二维平面虚拟扫描的虚拟扫描扇区,所述装置包括:

    13.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至11任一项所述的激光雷达目标检测框位姿更新方法的步骤。

    14.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至11任一项所述的激光雷达目标检测框位姿更新方法的步骤。


    技术总结
    本发明涉及一种激光雷达目标检测框位姿更新方法和装置,包括:确定目标检测框在虚拟扫描扇区中的虚拟点云;获取目标检测框的目标点云;在虚拟扫描扇区中,基于单个二维平面对目标点云进行采样,生成采样点云;将采样点云和虚拟点云进行位置配准,确定偏移信息;采用偏移信息调整目标检测框的位姿,以对目标检测框进行位姿更新。本发明实施例通过对目标检测框,基于原始的点云和虚拟扫描扇区中的虚拟点云的差异进行二次位姿优化,解决了激光雷达连续帧标注业务中,模型直接输出检测框或人工标注检测框在尺寸对齐后出现的与点云不贴合等问题,使目标检测框与原始的点云更加贴合,提高目标检测结果的准确度。

    技术研发人员:谢槟阳,李頔,钱少华,杨德刚
    受保护的技术使用者:重庆长安科技有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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