一种道路图像地面标线的标注方法与流程

文档序号:30072624发布日期:2022-05-18 02:26阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种道路图像地面标线的标注方法,其特征在于:包括以下步骤s1、使用摄像头采集道路图像数据,并组成图像数据集;s2、加载图像数据,以固定缩放比例在标注工具界面上显示当前图像,同时加载已标注的数据,如果没有已标注的数据内容,则新建一个标注数据,并同样显示到标注工具界面上;s3、对显示的图像内容进行观察,判断是否还有需要标注的标线对象,如果有则执行下一步,没有则执行步骤s13;s4、观察并判断预标注的标线对象,用鼠标在标注工具界面上选择并设置符合标线对象的语义标签;s5、根据预标注对象的走向,用鼠标在标注工具界面上选择并设置当前像素的提取方向,提取方向设置为横向或纵向,根据选择的提取方向,用鼠标左键每隔一定距离点击标线附近任意一个像素点p0(i,j);s6、根据当前像素的提取方向,如果是横向则将图像中第i行像素全部取出来,如果是纵向则将图像中第j列像素全部取出来,作为像素数组v;s7、将p0(i,j)和v作为输入数据,传给像素自动计算模块,得到输出数据,输出数据为两个像素点p1、p2或者为空;s8、判断输出数据是否为空,如果不为空则执行下一步,如果为空则执行步骤s5;s9、将像素点p1、p2保存到内存中,并将它们传给像素坐标自动分段模块,由像素坐标自动分段模块对当前数据进行判断并决定是否在当前标注数据的标注对象信息列表尾部插入一个新的标注对象信息,然后将像素点p1、p2插入到当前标注对象信息列表中最后一个标注对象信息的像素几何信息列表的结尾;s10、对显示的图像内容进行观察,并确认p1、p2是否为当前标注对象左右或者上下的两个边缘点,如果是则执行下一步,如果不是则执行步骤s14;s11、对显示的图像内容进行观察,并确认当前标注对象是否已经标注完成,如果完成则执行下一步,如果未完成则执行步骤s5;s12、对显示的图像内容进行观察,并确认当前图像内容中的所有标注对象是否已经标注完成,如果完成则执行下一步,如果未完成则执行步骤s15;s13、将内存中当前图像的所有标注结果保存到文件中,并切换到下一张图像内容作为新的标注目标,转到步骤s2;s14、在界面上任意位置点击鼠标右键,从内存中删除当前标注数据中最后一个标注对象的最后一个像素对(p1,p2),转到步骤s5;s15、判断是否需要手动结束当前对象的标注,如果需要手动结束则点击界面上“结束”按钮”,这时会在内存中当前标注数据中新建一个标注对象信息,如果不需要手动结束,则不需要任何操作,然后准备对下一个对象进行标注,转到步骤s3。2.根据权利要求1所述的一种道路图像地面标线的标注方法,其特征在于:所述步骤s2中的标注数据包括图像文件名、图像宽度、图像高度、图像缩放比例s以及标注对象信息列表;标注对象信息列表,按顺序保存有一个或多个标注对象信息,或者为空;标注对象信息,包括语义信息和像素几何信息列表;
语义信息包括标线的类型、颜色、线型;像素几何信息列表包括一个或多个像素几何信息,一个像素几何信息的内容是(i1,j1,i2,j2),其中(i1,j1)和(i2,j2)表示的像素是标线左右或者上下2个边缘像素的坐标。3.根据权利要求1所述的一种道路图像地面标线的标注方法,其特征在于:所述步骤s4中的语义标签包括类型标签、颜色标签以及线型标签,类型标签包括车道线、停止线、人行横道线、待转区以及引导线;颜色标签包括白色和黄色;线型标签包括实线和虚线。4.根据权利要求1所述的一种道路图像地面标线的标注方法,其特征在于:所述步骤s2中的标注工具界面由上至下分为四行,第一行包括用于显示当前图像序列号、图像总数以及当前图像文件名的信息显示框;第二行包括用于显示图像、标注内容以及用于标注点击的图像显示操作框;第三行包括类型标签按钮、颜色标签按钮、线型标签按钮、像素方向按钮以及“结束”按钮;第四行包括上一张图像切换按钮和下一张图像切换按钮。5.根据权利要求1所述的一种道路图像地面标线的标注方法,其特征在于:所述步骤s5中的鼠标左键点击设置为选择并增加标注对象的像素几何信息,增加方式是在像素几何信息列表尾部进行追加,点击一次增加一个像素几何信息,若像素自动计算模块输出为空时则不增加。6.根据权利要求1所述的一种道路图像地面标线的标注方法,其特征在于:所述步骤s14中的鼠标右键点击设置为对标注对象的像素几何信息进行删除,删除方式是点击一次只删除标注对象中像素几何信息列表尾部一个元素,如果当前标注对象的像素几何信息列表中只有一个元素,那么则删除整个标注对象信息,下一次再进行新增或者删除操作时,目标切换为上一个标注对象。7.根据权利要求1所述的一种道路图像地面标线的标注方法,其特征在于:所述步骤s9中像素坐标自动分段模块的自动分段方法设置为假设当前标注数据内且在内存中的标注对象数目是n,如果n=0,则新建一个标注对象,且该标注对象使用当前各项语义标签,然后将当前像素坐标信息插入到该标注对象的像素几何信息列表中;如果n>0,则取标注对象列表中的最后一个标注对象,假设该标注对象的像素几何信息列表中像素几何信息数目是m,如果m<2,则直接将当前像素坐标信息追加到该标注对象的像素几何信息列表尾部,且使用当前各项语义标签内容覆盖该标注对象的语义信息;如果m>=2,则计算当前像素几何信息是否属于该标注对象,如果属于则将当前像素坐标信息追加到其像素几何信息列表尾部,且该标注对象的语义信息保持不变;如果不属于该标注对象,则新建一个标注对象,且该标注对象使用当前各项语义标签,然后将当前像素坐标信息插入到该标注对象的像素几何信息列表中;计算当前像素几何信息是否属于某个标注对象,假设当前像素坐标信息中两个边缘像素坐标是左边缘像素p1和右边缘像素p2,目标标注对象的最后2个像素几何信息中,倒数第二个像素坐标信息的两个边缘像素坐标是s1、s2,最后一个像素坐标信息的两个边缘像素坐标是s3、s4;分别计算s1、s3、p1这3个点和s2、s4、p2这3个点的关系,计算他们是否是自然连续的3个点;s1到s3距离是d1,s3到p1距离是d2,对s1-s3线段的延长上延长距离d2,得到点s5;再计算p1到s5之间的距离d3,设定一个阈值t,如果d3<t,则p1是s1、s3的自然连续点,
否则认为p1是一个新线段的起点;s5坐标的计算公式是:r=(d1+d2)/d1dx=s3.x-s1.xdy=s3.y-s1.ys5.x=s1.x+r*dxs5.y=s1.y+r*dy如果p1是s1、s3的自然连续点,且p2是s2、s4的自然连续点,则当前像素几何信息是属于该标注对象的,否则认为当前像素几何是新的标注对象的起点。8.根据权利要求1所述的一种道路图像地面标线的标注方法,其特征在于:所述步骤s7中像素自动计算模块的自动计算方法包括以下步骤e1、输入数据:像素数组v和像素p0(i,j);e2、设定窗口半径k,k设置为大于0的整数;e3、假设v中的像素个数为m个,对v中的像素,从第k-1个像素开始直到第m-1-k个像素结束,遍历每个像素v(n);e4、对像素v(n),取左边k个点,即从v(n-k+1)到v(n),再取右边k个点,即从v(n+1)到v(n+k);e5、对左边k个点和右边k个点分别计算像素平均值,将图像像素设置为(r,g,b),分别计算两边k个点的像素平均值(r_mean,g_mean,b_mean);e6、用左边k个点的(r,g,b)平均值分别减去右边(r,g,b)的平均值,得到(r,g,b)的梯度值(grad_r,grad_g,grad_b);e7、设定梯度加权系数(c_r,c_g,c_b),三个值取值范围为0到1之间,且c_r+c_g+c_b=1.0,然后得到最终梯度值grad=grad_r*c_r+grad_g*c_g+grad_b*c_b;e8、对每一个像素v(n)都计算得到梯度,形成梯度列grad(n);e9、设定一个搜索窗口半径d,查找grad(n)中的局部极大值;e10、设定阈值h,对每个梯度局部极大值点进行遍历,计算其梯度值grad是否大于h,保存该像素v(n)到梯度局部极大值像素集合s中;e11、遍历s中的像素,计算离p0(i,j)最近的2个像素点,得到左右或上下分布的2个点p1、p2,则最终的2个边缘点为p1在v中的后一个点和p2,p1在v中的后一个点为右一或下一个像素点。9.根据权利要求1所述的一种道路图像地面标线的标注方法,其特征在于:所述步骤s1至s15中图像像素的数据格式设置为rgb、hsv、hsl以及yuv格式中的任意一种,或者是像素只有单通道的灰度图。10.根据权利要求8所述的一种道路图像地面标线的标注方法,其特征在于:所述步骤e9中查找grad(n)中局部极大值的方法设置为,对每个grad(n)计算从第n-d个值到第n+d个值之间,所属d设置为梯度极大值窗口,如果grad(n)是他们中的最大值,则该像素就是梯度局部极大值点。

技术总结
本发明公开了一种道路图像地面标线的标注方法,涉及车辆自动驾驶技术领域,对于大量图像数据进行标注时,本方法可以快速、准确地标注出图像中道路标线的像素几何信息,只需要点击标线像素附近任意一个点就可以自动得到标线上的两侧边缘点,多次连续点击后,就可以得到整条标线的完整像素几何信息,而不需要人工逐个像素点地精确选取,作为一种半自动标注方法,本方法大大降低标注难度,极大地提高了标注速度和精度;另外,本方法的适应性更强,不仅可以标注图像中横向的标线,也可以标注图像中纵向的标线,不仅可以标注车道线,也可以标注停止线、人行横道线、引导线等多种地面标线,不仅可以标注白色标线,也可以标注黄色标线。也可以标注黄色标线。也可以标注黄色标线。


技术研发人员:黄洁 赵灿 王劲
受保护的技术使用者:中智行(苏州)科技有限公司
技术研发日:2021.12.30
技术公布日:2022/5/17
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