一种基于正射投影的道路标线采集方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像与视频技术领域，特别涉及一种基于正射投影的道路标线采集方法及装置。
【背景技术】
[0002]地面标线的采集是地图信息采集者比较关注的地图信息之一。在现有的采集方案中，除人工采集方法之外，普遍采用地图采集车的方法。传统的采集车需要专业安装各种传感器，采集地面标识线需固定专业摄像机于车上，并且对摄像机对角度都有严格的要求，同时需要人工对摄像机坐标系和车辆坐标系之间的转换关系进行标定。在标定之后，如果摄像机被重新安装，固定甚至是移动过，都需要再次重新标定。因此，为了保证采集数据的准确性，很多时候都需要采集之前重新标定。当摄像机与车辆之间坐标系的转化关系明晰后，可以将摄像机以一定角度拍摄到的地面图像，转化为垂直从上而下的视角观测到的图像(正视图)。
[0003]然而这种传统的采集方法有很多不便，如每一辆采集车都需要专门改装，增加摄像头，工程量较大，大量部署时，时间成本和资金成本都比较大；需要人工标定，该方法繁琐费时，并且在摄像机角度意外变化时无法及时做出修正，测量误差较大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种基于正射投影的道路标线采集方法及装置，实现了标定、矫正、正视图生成的自动化，极大的节省了后续处理的时间，节省了大量人力、物力。
[0005]为了达到上述目的，本发明实施例提供一种基于正射投影的道路标线采集方法，包括:
[0006]利用安装在采集车上的摄像装置采集道路图像，获取目标图像；
[0007]对所述目标图像进行图像处理，获取道路边沿在所述目标图像中的位置；
[0008]根据所述道路边沿在所述目标图像中的位置确定道路的位置，并基于所述道路的位置对所述目标图像进行特征点提取，得到标定特征点；
[0009]根据所述标定特征点获取摄像装置坐标系与空间坐标系之间的转换关系，生成逆透视变换矩阵；
[0010]根据所述逆透视变换矩阵对所述目标图像进行图片转换，得到所述目标图像的正视图。
[0011]其中，得到所述目标图像的正视图后还包括:
[0012]将所述目标图像的正视图进行实时显示并存储。
[0013]其中，对所述目标图像进行图像处理，获取道路边沿在所述目标图像中的位置的步骤包括:
[0014]将所述目标图像转换为灰度图像；
[0015]将所述灰度图像转化为仅显示物体边沿的边沿图；
[0016]在所述边沿图中获取第一直线特征，并根据预设道路模型的道路边沿的直线特征对所述第一直线特征进行筛选，获取第二直线特征；
[0017]若当前所述目标图像为采集的第一帧图像，所述第二直线特征为目标直线特征；否则，根据当前所述目标图像之前的多帧图像的第二直线特征，获取预测道路边沿信息，并结合所述预测道路边沿信息和当前所述目标图像的第二直线特征，确定目标直线特征；
[0018]根据所述目标直线特征，获取道路边沿在所述目标图像中的位置。
[0019]进一步的，将所述灰度图像转化为仅显示物体边沿的边沿图的步骤包括:
[0020]利用canny边缘检测算子将所述灰度图像转化为仅显示物体边沿的边沿图。
[0021]进一步的，在所述边沿图中获取第一直线特征的步骤包括:
[0022]应用随机hough变换方法在所述边沿图中获取第一直线特征。
[0023]其中，根据所述标定特征点获取摄像装置坐标系与空间坐标系之间的转换关系，生成逆透视变换矩阵的步骤包括:
[0024]获取所述标定特征点的实际位置；
[0025]根据所述标定特征点在所述目标图像上的位置和所述实际位置，利用逆透视变换方法确定摄像装置坐标系与空间坐标系之间的转换关系；
[0026]根据所述摄像装置坐标系与空间坐标系之间的转换关系，生成逆透视变换矩阵。
[0027]其中，根据所述逆透视变换矩阵对所述目标图像进行图片转换，得到所述目标图像的正视图的步骤包括:
[0028]对所述目标图像进行裁切，仅保留所述目标图像上的地平线以下部分；
[0029]根据所述逆透视变换矩阵将经过裁切的所述目标图像进行图片转换，得到一扇形图片；
[0030]以所述目标图像上道路边沿的位置为基础对所述扇形图片进行裁切，得到一矩形图片，所述矩形图片为所述目标图像的正视图。
[0031]本发明实施例还提供一种基于正射投影的道路标线采集装置，包括:
[0032]采集模块，用于利用安装在采集车上的摄像装置采集道路图像，获取目标图像；
[0033]获取模块，用于对所述目标图像进行图像处理，获取道路边沿在所述目标图像中的位置；
[0034]提取模块，用于根据所述道路边沿在所述目标图像中的位置确定道路的位置，并基于所述道路的位置对所述目标图像进行特征点提取，得到标定特征点；
[0035]转换模块，用于根据所述标定特征点获取摄像装置坐标系与空间坐标系之间的转换关系，生成逆透视变换矩阵；
[0036]生成模块，用于根据所述逆透视变换矩阵对所述目标图像进行图片转换，得到所述目标图像的正视图。
[0037]进一步的，所述道路标线采集装置还包括:
[0038]显示存储模块，用于将所述目标图像的正视图进行实时显示并存储。
[0039]其中，所述获取模块包括:
[0040]第一获取子模块，用于将所述目标图像转换为灰度图像；
[0041]第二获取子模块，用于将所述灰度图像转化为仅显示物体边沿的边沿图；
[0042]第三获取子模块，用于在所述边沿图中获取第一直线特征，并根据预设道路模型的道路边沿的直线特征对所述第一直线特征进行筛选，获取第二直线特征；
[0043]第四获取子模块，用于若当前所述目标图像为采集的第一帧图像，所述第二直线特征为目标直线特征；否则，根据当前所述目标图像之前的多帧图像的第二直线特征，获取预测道路边沿信息，并结合所述预测道路边沿信息和当前所述目标图像的第二直线特征，确定目标直线特征；
[0044]第五获取子模块，用于根据所述目标直线特征，获取道路边沿在所述目标图像中的位置。
[0045]进一步的，所述第二获取子模块包括:
[0046]第一转化模块，用于利用canny边缘检测算子将所述灰度图像转化为仅显示物体边沿的边沿图。
[0047]进一步的，所述第三获取子模块包括:
[0048]第二转化模块，用于应用随机hough变换方法在所述边沿图中获取第一直线特征。
[0049]其中，所述转换模块包括:
[0050]第一转换子模块，用于获取所述标定特征点的实际位置；
[0051]第二转换子模块，用于根据所述标定特征点在所述目标图像上的位置和所述实际位置，利用逆透视变换方法确定摄像装置坐标系与空间坐标系之间的转换关系；
[0052]第三转换子模块，用于根据所述汽车坐标系与空间坐标系之间的转换关系，生成逆透视变换矩阵。
[0053]其中，所述生成模块包括:
[0054]第一生成子模块，用于对所述目标图像进行裁切，仅保留所述目标图像上的地平线以下部分；
[0055]第二生成子模块，用于根据所述逆透视变换矩阵将经过裁切的所述目标图像进行图片转换，得到一扇形图片；
[0056]第三生成子模块，用于以所述目标图像上道路边沿的位置为基础对所述扇形图片进行裁切，得到一矩形图片，所述矩形图片为所述目标图像的正视图。
[0057]本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果:
[0058]本发明实施例的基于正射投影的道路标线采集方法中，通过对采集的目标图像进行处理，标识出道路边沿，并通过道路的标定特征点