一种基于车道线生成道路结构的方法及装置与流程

1.本发明涉及自动驾驶技术领域，具体涉及一种基于车道线生成道路结构的方法及装置。


背景技术：

2.在自动驾驶领域，为准确控制车辆行驶，常涉及到高精度地图的绘制，高精度地图绘制过程中，需要完整的道路结构数据，给自动驾驶车提供车道级的驾驶指引。当自动驾驶车辆的传感器受到大雾、冰雹、大雨等恶劣天气影响下出现失灵的情况时，车辆可以通过车内储存的高精度地图数据，进行后续的行驶。同时，高精度地图也能让自动驾驶车辆对超出正常视野范围的路况信息进行处理。由于采集的车道线数据部分缺失或者全部缺失，导致道路结构不完整，这可能导致自动驾驶车辆在行驶中，进入错误车道，使得行驶安全性和舒适性大大降低。因此完整的道路结构，可以更好的提高自动驾驶车的行驶安全性和舒适性。为此，需要使用一种基于车道线生成道路结构的方法。


技术实现要素：

3.本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于车道线生成道路结构的方法及装置，通过借助车道线生成完整的道路结构，更好的为车辆行驶决策提供帮助。
4.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
5.第一方面，本发明提供一种基于车道线生成道路结构的方法，包括：
6.s1，获取车道线集合l＝{lj,j＝1,2,...,m}，车道线lj由多个形点q组成，lj中的车道线形点按照采集时间进行排序；
7.s2，任选一条车道线lj，并基于所选车道线lj绘制矩形框，根据所有车道线的形点与所述矩形框的位置关系，提取位于矩形框内的车道线；
8.s3，在矩形框中任选一条车道线lk，并根据矩形框中的其他车道线与车道线lk的相对位置关系，绘制片段道路结构；
9.s4，滑动所述矩形框，沿道路方向绘制多个片段道路结构，直至所有车道线均已参与道路结构的绘制，则输出由各片段道路结构构成的完整的道路结构集合。
10.进一步的，所述步骤s2包括：
11.s201，任选一条车道线lj，计算车道线方向的单位方向向量以及与车道线lj方向垂直的单位方向向量
12.s202，取车道线lj的起点q
j0
以及车道线上距离起点q
j0
指定距离的形点q
j0e
，以起点q
j0
与形点q
j0e
的中点q'
j0
作为中心点，以和的方向绘制矩形框，矩形框的四个顶点按顺时针依次记为a、b、c、d，四个顶点的坐标依次为
13.s203，分别计算车道线集合中所有车道线的形点q到矩形框顶点abcd到的向量并分别与向量做叉乘，叉乘结果为负的对应的形点即位于所述矩形框内；
14.s204，根据步骤s203的计算结果，提取位于矩形框内的车道线。
15.进一步的，所述步骤s3，包括：
16.s301，在矩形框中任选一条车道线lk，计算lk起点到止点的向量
17.s302，分别计算矩形框中所有车道线li的起点到车道线lk的起点的向量
18.s303，计算并将矩形框中所有车道线li根据di从大到小排序，得到片段道路结构。
19.进一步的，所述的滑动所述矩形框，沿道路方向绘制多个片段道路结构，包括：
20.从步骤s3绘制的片段道路结构中，选择处于位置中位数的车道线，取其尾点作为中心点绘制矩形框，并执行步骤s2～s3，得到道路方向上的多个片段道路结构。
21.第二方面，本发明提供一种基于车道线生成道路结构的装置，包括：
22.数据获取模块，用于获取车道线集合l＝{lj,j＝1,2,...,m}，车道线lj由多个形点q组成，lj中的车道线形点按照采集时间进行排序；
23.车道线截取模块，用于任选一条车道线lj，并基于所选车道线lj绘制矩形框，根据所有车道线的形点与所述矩形框的位置关系，提取位于矩形框内的车道线；
24.片段道路结构生成模块，用于在矩形框中任选一条车道线lk，并根据矩形框中的其他车道线与车道线lk的相对位置关系，绘制片段道路结构；
25.道路结构生成模块，用于滑动所述矩形框，沿道路方向绘制多个片段道路结构，直至所有车道线均已参与道路结构的绘制，则输出由各片段道路结构构成的完整的道路结构集合。
26.第三方面，本发明提供一种电子设备，包括：
27.存储器，用于存储计算机软件程序；
28.处理器，用于读取并执行所述计算机软件程序，进而实现本发明第一方面所述的一种基于车道线生成道路结构的方法。
29.第三方面，本发明提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有用于实现本发明第一方面所述的一种基于车道线生成道路结构的方法的计算机软件程序。
30.本发明的有益效果是：本发明实现了根据车道线生成道路结构的方法，使得地面要素在道路上的位置更加准确、符合逻辑，为自动驾驶的行为决策提供更好的支持。该方法执行简便快捷，鲁棒性高。
附图说明
31.图1为本发明实施例提供的一种基于车道线生成道路结构的方法流程示意图；
32.图2为本发明实施例提供的一种基于车道线生成道路结构的装置结构示意图；
33.图3为本发明实施例提供的电子设备的实施例示意图；
34.图4为本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质的实施例示意图。
具体实施方式
35.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
36.图1为本发明实施例提供的一种基于车道线生成道路结构的方法流程示意图。如图1所示，该方法包括：
37.s1，获取车道线集合l＝{lj,j＝1,2,...,m}，车道线lj由多个形点q组成，lj中的车道线形点按照采集时间进行排序。
38.s2，任选一条车道线lj，并基于所选车道线lj绘制矩形框，根据所有车道线的形点与所述矩形框的位置关系，提取位于矩形框内的车道线。
39.具体包括以下子步骤：
40.s201，任选一条车道线lj，计算车道线方向的单位方向向量以及与车道线lj方向垂直的单位方向向量
41.s202，取车道线lj的起点q
j0
以及车道线上距离起点q
j0
6米的形点q
j0e
，以起点q
j0
与形点q
j0e
的中点q'
j0
作为中心点，以和的方向绘制矩形框，矩形框的四个顶点按顺时针依次记为a、b、c、d，四个顶点的坐标依次为依次记为a、b、c、d，四个顶点的坐标依次为
42.s203，分别计算车道线集合中所有车道线的形点q到矩形框顶点abcd到的向量并分别与向量做叉乘，叉乘结果为负的对应的形点即位于所述矩形框内；
43.s204，根据步骤s203的计算结果，提取位于矩形框内的车道线。
44.s3，在矩形框中任选一条车道线lk，并根据矩形框中的其他车道线与车道线lk的相对位置关系，绘制片段道路结构。
45.s301，在矩形框中任选一条车道线lk，计算lk起点到止点的向量
46.s302，分别计算矩形框中所有车道线li的起点到车道线lk的起点的向量
47.s303，计算并将矩形框中所有车道线li根据di从大到小排序，得到片段道路结构。
48.s4，从步骤s3绘制的片段道路结构中，选择处于位置中位数的车道线，取其尾点作为中心点绘制矩形框，并执行步骤s2～s3，得到道路方向上的多个片段道路结构，直至所有车道线均已参与道路结构的绘制，则输出由各片段道路结构构成的完整的道路结构集合。
49.图2为本发明实施例提供的一种基于车道线生成道路结构的装置结构示意图。如图2所示，该装置包括：
50.数据获取模块，用于获取车道线集合l＝{lj,j＝1,2,...,m}，车道线lj由多个形点q组成，lj中的车道线形点按照采集时间进行排序；
51.车道线截取模块，用于任选一条车道线lj，并基于所选车道线lj绘制矩形框，根据
所有车道线的形点与所述矩形框的位置关系，提取位于矩形框内的车道线；
52.片段道路结构生成模块，用于在矩形框中任选一条车道线lk，并根据矩形框中的其他车道线与车道线lk的相对位置关系，绘制片段道路结构；
53.道路结构生成模块，用于滑动所述矩形框，沿道路方向绘制多个片段道路结构，直至所有车道线均已参与道路结构的绘制，则输出由各片段道路结构构成的完整的道路结构集合。
54.请参阅图3，图3为本发明实施例提供的电子设备的实施例示意图。如图3 所示，本发明实施例提了一种电子设备500，包括存储器510、处理器520及存储在存储器520上并可在处理器520上运行的计算机程序511，处理器520执行计算机程序511时实现以下步骤：
55.s1，获取车道线集合l＝{lj,j＝1,2,...,m}，车道线lj由多个形点q组成，lj中的车道线形点按照采集时间进行排序；
56.s2，任选一条车道线lj，并基于所选车道线lj绘制矩形框，根据所有车道线的形点与所述矩形框的位置关系，提取位于矩形框内的车道线；
57.s3，在矩形框中任选一条车道线lk，并根据矩形框中的其他车道线与车道线lk的相对位置关系，绘制片段道路结构；
58.s4，滑动所述矩形框，沿道路方向绘制多个片段道路结构，直至所有车道线均已参与道路结构的绘制，则输出由各片段道路结构构成的完整的道路结构集合。
59.请参阅图4，图4为本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质的实施例示意图。如图4所示，本实施例提供了一种计算机可读存储介质600，其上存储有计算机程序611，该计算机程序611被处理器执行时实现如下步骤：
60.s1，获取车道线集合l＝{lj,j＝1,2,...,m}，车道线lj由多个形点q组成，lj中的车道线形点按照采集时间进行排序；
61.s2，任选一条车道线lj，并基于所选车道线lj绘制矩形框，根据所有车道线的形点与所述矩形框的位置关系，提取位于矩形框内的车道线；
62.s3，在矩形框中任选一条车道线lk，并根据矩形框中的其他车道线与车道线lk的相对位置关系，绘制片段道路结构；
63.s4，滑动所述矩形框，沿道路方向绘制多个片段道路结构，直至所有车道线均已参与道路结构的绘制，则输出由各片段道路结构构成的完整的道路结构集合。
64.需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
65.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
66.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产
生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
67.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
68.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
69.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
70.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。