基于平面拟合的地面点云精确分割方法

作者:王春阳; 丘文乾; 刘雪莲*; 肖博; 施春皓
来源:吉林大学学报(工学版), 2023, 53(03): 933-940.
DOI:10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20221057

摘要

针对点云数据中的地面点会影响环境感知的精度与速度的问题,提出了一种基于平面拟合的地面点云精确分割方法。首先,根据投影距离将场景点云分为多个区域;其次,根据区域内的平均高度、分割地面点和地平面法向量的方向,确定地面平面拟合点并对地面平面进行拟合;最后,根据点到地面平面的距离,实现地面分割。本文基于KITTI数据集和实采数据将本文算法与RANSAC、GPF、R-GPF和PatchWork四种算法进行了对比,验证了区域划分、拟合点筛选以及地面平面法向量方向筛选对地面分割的有效性。实验结果表明,进行区域划分后,可以分割远距离稀疏地面;进行拟合点筛选后,在低迭代的条件下地面分割准确率达到0.9417;进行地平面法向量方向筛选后,能够避免将墙面拟合成地面;本文方法在F1分数、召回率和准确率上优于所对比的4种算法,速度可以达到42.78 Hz,能够精确、快速地对地面进行分割。