一种基于多谱三维特征融合的植被环境中障碍物检测方法

摘要

本发明公开了一种基于多谱三维特征融合的植被环境中障碍物检测方法。采集三维点云数据，并同步采集彩色图像和近红外图像；将三维点云数据与多光谱数据配准，得到多谱三维点云；建立栅格地图，通过高度阈值得到候选障碍栅格；对近红外图像进行尺度调整，实现红外光强归一化；选取栅格内近红外强度值结合RGB彩色信息的可见光强度值作为特征信息，统计计算得到二维特征；利用高斯混合模型对候选障碍栅格进行处理过滤，获得最终障碍物检测结果。本发明通过加入红外光强归一化减小了光照条件变化带来的影响，采用多谱三维特征，实现了有效的障碍物检测。

主权项

一种基于多谱三维特征融合的植被环境中障碍物检测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：1)利用三维激光雷达采集三维点云数据，并利用彩色摄像机和近红外摄像机分别同步采集彩色和近红外图像；2)将三维点云与彩色和近红外的多光谱数据配准，得到多谱点云，多谱点云是含有多谱信息的三维点云；3)建立栅格地图，通过栅格内点云高度阈值得到候选障碍栅格；4)从多谱点云中区分出植被点云，根据植被点云的近红外光强，对整幅近红外图像的强度值进行强度调整，实现红外光强归一化；5)选取归一化后的近红外强度值ρ_NIR，以及可见光谱中的RGB彩色通道中(G‑R)+(G‑B)强度值联合作为二维光谱特征，形成二维特征空间(f_vis,f_nir)；6)在二维特征空间(f_vis,f_nir)中，利用高斯混合模型对每个候选障碍栅格内进行分类判断，分为植被栅格和障碍栅格，去除植被栅格，输出障碍栅格，作为最终障碍物检测结果。