CN108959336B - 自适应绘制车载电子地图的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自适应绘制车载电子地图的方法，所述方法包括使用自适应电子地图绘制平台以基于拍摄图像内汽车总数调节空中拍摄机器的飞行高度，并实现空中拍摄机器的电子地图的分区域绘制。通过本发明，能够实现空中拍摄机器拍摄视野的自适应调整。

Description

自适应绘制车载电子地图的方法

技术领域

本发明涉及智慧交通领域，尤其涉及一种自适应绘制车载电子地图的方法。

背景技术

对于交通管理部门以及电子地图运营商来说，航拍检测各个交通道路位置的车辆数量，是进行道路拥堵判断以及电子地图绘制的最直接手段，这种检测方式的数据比其他电子采集方式更准确。

然而，采用空中拍摄机器进行航拍检测也存在一定的弊端，例如，很难调整到最佳的拍摄高度，获得最佳的拍摄视野，拍摄高度过低，则拍摄到的车辆数量少于真实车辆数量，容易导致检测结果偏差，拍摄高度过高，则拍摄到的图像中，车辆目标分辨困难或者车辆目标分辨的算法复杂，容易占据原本不宽裕的空中硬件的运算空间。

因此，需要一种能够自动调节到最佳拍摄视野的拍摄高度调整机制，从而获得最真实的车辆数量，提高电子地图绘制的效果和效率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种自适应绘制车载电子地图的方法，能够基于采集到的图内汽车总数调节所述空中拍摄机器的飞行高度，所述图内汽车总数越多，调节的所述空中拍摄机器的飞行高度越高，所述高度调节设备在完成调节操作后，发出调节完毕信号，基于接收到的待识别图像进行电子地图的绘制操作，尤为重要的是，还搭建了适合航拍复杂环境的图像采集和处理机制，提高了成像和处理的质量。

更具体地，本发明至少具备以下四条关键的发明点：

(1)为了保证数据分析的有效性，尽量选择背景像素点进行图像亮度分析，选择在所述道路场景图像中绕过最大目标轮廓形状的曲线以作为选择像素点的目标曲线；

(2)基于现场图像的成像结果对现场成像设备的成像操作进行反馈，从而保证现场成像设备的成像与现场环境匹配；

(3)采用对比度提升设备将增强处理后的图像数据执行对比度提升处理，提升强度与亮度增强处理幅度成正比，从而克服了因为亮度提升而带来的图像模糊问题；

(4)基于采集图像内汽车总数来调节空中拍摄机器的飞行高度，使得空中拍摄机器尽可能地采集到更广角、更能够反应当前区域交通状况的地图实景。

根据本发明的一方面，提供了一种自适应绘制车载电子地图的方法，所述方法包括使用自适应电子地图绘制平台以基于拍摄图像内汽车总数调节空中拍摄机器的飞行高度，并实现空中拍摄机器的电子地图的分区域绘制，所述自适应电子地图绘制平台包括：

可伸缩支架，设置在空中拍摄机器上，用于在空中摄像头拍摄时，从所述空中拍摄机器伸出以支撑空中摄像头，还用于在空中摄像头不拍摄时，收回到所述空中拍摄机器中；

空中摄像头，设置在可伸缩支架上，所述空中摄像头内置有图像成像设备，所述图像成像设备用于对道路场景进行拍摄，以获得并输出道路场景图像；

曲线选择设备，与所述空中摄像头连接，直接从所述图像成像设备处获取道路场景图像；

参考点获取设备，与所述曲线选择设备连接，用于接收所述道路场景图像和所述目标曲线；

数据统计设备，与所述参考点获取设备连接，用于对所述道路场景图像中的各个参考像素点执行以下数据统计操作：将参考像素点的红色分量与蓝色分量相乘以获得分量乘积值，取参考像素点的绿色分量的平方值以获得分量平方值，将所述分量平方值除以所述分量乘积值以获得参考像素点的统计数据；

其中，所述曲线选择设备用于基于对所述道路场景图像中最大目标轮廓的形状，选择在所述道路场景图像中绕过所述最大目标轮廓形状的曲线以作为目标曲线；

其中，所述参考点获取设备用于将所述道路场景图像中经过所述目标曲线的各个像素点作为参考像素点。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的自适应电子地图绘制平台的绘制场景的模拟图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的实施方案进行详细说明。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种自适应绘制车载电子地图的方法，所述方法包括使用自适应电子地图绘制平台以基于拍摄图像内汽车总数调节空中拍摄机器的飞行高度，并实现空中拍摄机器的电子地图的分区域绘制，所述自适应电子地图绘制平台定义了一套有效的航拍视野和航拍高度的自动化调整方案。

图1为根据本发明实施方案示出的自适应电子地图绘制平台的绘制场景的模拟图，所述平台包括：

可伸缩支架，设置在空中拍摄机器上，用于在空中摄像头拍摄时，从所述空中拍摄机器伸出以支撑空中摄像头，还用于在空中摄像头不拍摄时，收回到所述空中拍摄机器中；

空中摄像头，设置在可伸缩支架上，所述空中摄像头内置有图像成像设备，所述图像成像设备用于对道路场景进行拍摄，以获得并输出道路场景图像。

接着，继续对本发明的自适应电子地图绘制平台的具体结构进行进一步的说明。

所述自适应电子地图绘制平台中还可以包括：

曲线选择设备，与所述空中摄像头连接，直接从所述图像成像设备处获取道路场景图像；

其中，所述曲线选择设备用于基于对所述道路场景图像中最大目标轮廓的形状，选择在所述道路场景图像中绕过所述最大目标轮廓形状的曲线以作为目标曲线。

所述自适应电子地图绘制平台中还可以包括：

参考点获取设备，与所述曲线选择设备连接，用于接收所述道路场景图像和所述目标曲线；

其中，所述参考点获取设备用于将所述道路场景图像中经过所述目标曲线的各个像素点作为参考像素点。

所述自适应电子地图绘制平台中还可以包括：

数据统计设备，与所述参考点获取设备连接，用于对所述道路场景图像中的各个参考像素点执行以下数据统计操作：将参考像素点的红色分量与蓝色分量相乘以获得分量乘积值，取参考像素点的绿色分量的平方值以获得分量平方值，将所述分量平方值除以所述分量乘积值以获得参考像素点的统计数据；

频率分析设备，与所述数据统计设备连接，用于接收各个参考像素点的统计数据，并将各个像素点的统计数据中出现频率最多的数值作为频率分析结果输出；

阈值比较设备，与所述频率分析设备连接，用于接收所述频率分析结果，并将所述频率分析结果与参考限量比较，当所述频率分析结果小于所述参考限量时，确定所述道路场景图像的亮度较低，否则，确定所述道路场景图像的亮度较高；

所述空中摄像头还内置有闪光灯、快门控制器、亮度增强设备、对比度提升设备和CSI输出接口，所述图像成像设备与所述亮度增强设备连接，所述亮度增强设备与所述对比度提升设备连接，所述对比度提升设备与所述CSI输出接口连接，所述CSI输出接口用于在所述阈值比较设备完成操作后输出道路场景图像，在所述阈值比较设备完成操作之前，道路场景图像直接由所述图像成像设备输出，所述空中摄像头与所述阈值比较设备连接，用于接收所述太阳光照明信号或所述灯光照明信号；

所述闪光灯用于在接收到所述太阳光照明信号时，从工作模式进入省电模式，所述闪光灯还用于在接收到所述灯光照明信号时，从所述省电模式进入所述工作模式，所述快门控制器用于在接收到所述太阳光照明信号时，提高快门速率以使得快门速率与所述频率分析结果匹配，所述快门控制器还用于在接收到所述灯光照明信号时，降低快门速率以使得快门速率与所述频率分析结果匹配；

所述亮度增强设备在接收到所述太阳光照明信号时，直接将来自所述图像成像设备的图像数据转发给所述对比度提升设备，所述对比度提升设备在接收到所述太阳光照明信号时，直接将来自所述亮度增强设备的图像数据转发给所述CSI输出接口以输出；以及所述亮度增强设备在接收到所述灯光照明信号时，对来自所述图像成像设备的图像数据执行亮度增强处理，并将增强处理后的图像数据发送给所述对比度提升设备，所述对比度提升设备将增强处理后的图像数据执行对比度提升处理，提升强度与亮度增强处理幅度成正比，并将提升处理后的图像数据发送给所述CSI输出接口以输出；

汽车解析设备，与所述CSI输出接口连接，用于接收所述CSI输出接口输出的道路场景图像，并基于基准汽车轮廓从所述道路场景图像中解析出多个汽车图案，输出所述多个汽车图案；

汽车信息测量设备，设置在空中拍摄机器上，与所述汽车解析设备连接，用于获取所述CSI输出接口输出的道路场景图像以及所述CSI输出接口输出的道路场景图像中的多个汽车图案，并将所述多个汽车图像的数量作为图内汽车总数输出；

高度调节设备，设置在空中拍摄机器上，与所述汽车信息测量设备连接，用于接收所述图内汽车总数，并基于所述图内汽车总数调节所述空中拍摄机器的飞行高度，其中，所述图内汽车总数越多，调节的所述空中拍摄机器的飞行高度越高，所述高度调节设备在完成调节操作后，发出调节完毕信号，否则，发出调节未完信号；

地图绘制设备，设置在空中拍摄机器上，与所述汽车信息测量设备和所述高度调节设备分别连接，用于在接收到所述调节完毕信号时，基于接收到的待识别图像进行电子地图的绘制操作，还用于在接收到所述调节未完信号时，中断对电子地图的绘制操作；其中，所述地图绘制设备在完成当前区域的电子地图的绘制操作时，发出绘制完成信号，否则，发出绘制进行信号；

飞行控制设备，设置在空中拍摄机器上，与所述地图绘制设备连接，用于在接收到所述绘制完成信号时，结束在当前区域的飞行，启动前往下一个区域的飞行。

所述自适应电子地图绘制平台中还可以包括：

直流控制电机，设置在空中拍摄机器上，与所述可伸缩支架连接，用于在所述空中摄像头拍摄时，控制所述可伸缩支架的伸出操作。

在所述自适应电子地图绘制平台中：

所述直流控制电机还用于在所述空中摄像头不拍摄时，控制所述可伸缩支架的收回操作。

在所述自适应电子地图绘制平台中：

采用一块集成电路板以同时集成所述曲线选择设备、所述参考点获取设备、所述数据统计设备和所述频率分析设备。

以及，在所述自适应电子地图绘制平台中：

所述CSI输出接口具有时钟数据输出引脚、控制信号输出引脚以及图像数据输出引脚；

其中，所述图像数据输出引脚的数量为多个。

另外，所述自适应电子地图绘制平台还可以包括串行通信接口以及串并行转换设备，所述串并行转换设备分别与所述串行通信接口和所述CSI输出接口的图像数据输出引脚连接，用于在用户启动下，将所述CSI输出接口的图像数据输出引脚所输出的并行数据转换为所述串行通信接口输出的串行数据。

采用本发明的自适应电子地图绘制平台，针对现有技术中电子地图绘制精度与效率无法均衡的技术问题，通过基于现场图像的成像结果对现场成像设备的成像操作进行反馈，从而保证现场成像设备的成像与现场环境匹配，同时，基于采集图像内汽车总数来调节空中拍摄机器的飞行高度，使得空中拍摄机器的视野满足电子地图绘制的精度需求。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种自适应绘制车载电子地图的方法，所述方法包括使用自适应电子地图绘制平台以基于拍摄图像内汽车总数调节空中拍摄机器的飞行高度，并实现空中拍摄机器的电子地图的分区域绘制，其特征在于，所述自适应电子地图绘制平台包括：

可伸缩支架，设置在空中拍摄机器上，用于在空中摄像头拍摄时，从所述空中拍摄机器伸出以支撑空中摄像头，还用于在空中摄像头不拍摄时，收回到所述空中拍摄机器中；

空中摄像头，设置在可伸缩支架上，所述空中摄像头内置有图像成像设备，所述图像成像设备用于对道路场景进行拍摄，以获得并输出道路场景图像；

曲线选择设备，与所述空中摄像头连接，直接从所述图像成像设备处获取道路场景图像；

其中，所述曲线选择设备用于基于对所述道路场景图像中最大目标轮廓的形状，选择在所述道路场景图像中绕过所述最大目标轮廓形状的曲线以作为目标曲线；

参考点获取设备，与所述曲线选择设备连接，用于接收所述道路场景图像和所述目标曲线；

其中，所述参考点获取设备用于将所述道路场景图像中经过所述目标曲线的各个像素点作为参考像素点；

数据统计设备，与所述参考点获取设备连接，用于对所述道路场景图像中的各个参考像素点执行以下数据统计操作：将参考像素点的红色分量与蓝色分量相乘以获得分量乘积值，取参考像素点的绿色分量的平方值以获得分量平方值，将所述分量平方值除以所述分量乘积值以获得参考像素点的统计数据；

频率分析设备，与所述数据统计设备连接，用于接收各个参考像素点的统计数据，并将各个像素点的统计数据中出现频率最多的数值作为频率分析结果输出；

阈值比较设备，与所述频率分析设备连接，用于接收所述频率分析结果，并将所述频率分析结果与参考限量比较，当所述频率分析结果小于所述参考限量时，确定所述道路场景图像的亮度较低，否则，确定所述道路场景图像的亮度较高；

所述空中摄像头还内置有闪光灯、快门控制器、亮度增强设备、对比度提升设备和CSI输出接口，所述图像成像设备与所述亮度增强设备连接，所述亮度增强设备与所述对比度提升设备连接，所述对比度提升设备与所述CSI输出接口连接，所述CSI输出接口用于在所述阈值比较设备完成操作后输出道路场景图像，在所述阈值比较设备完成操作之前，道路场景图像直接由所述图像成像设备输出，所述空中摄像头与所述阈值比较设备连接，用于接收太阳光照明信号或灯光照明信号；

所述闪光灯用于在接收到所述太阳光照明信号时，从工作模式进入省电模式，所述闪光灯还用于在接收到所述灯光照明信号时，从所述省电模式进入所述工作模式，所述快门控制器用于在接收到所述太阳光照明信号时，提高快门速率以使得快门速率与所述频率分析结果匹配，所述快门控制器还用于在接收到所述灯光照明信号时，降低快门速率以使得快门速率与所述频率分析结果匹配；

所述亮度增强设备在接收到所述太阳光照明信号时，直接将来自所述图像成像设备的图像数据转发给所述对比度提升设备，所述对比度提升设备在接收到所述太阳光照明信号时，直接将来自所述亮度增强设备的图像数据转发给所述CSI输出接口以输出；以及所述亮度增强设备在接收到所述灯光照明信号时，对来自所述图像成像设备的图像数据执行亮度增强处理，并将增强处理后的图像数据发送给所述对比度提升设备，所述对比度提升设备将增强处理后的图像数据执行对比度提升处理，提升强度与亮度增强处理幅度成正比，并将提升处理后的图像数据发送给所述CSI输出接口以输出；

汽车解析设备，与所述CSI输出接口连接，用于接收所述CSI输出接口输出的道路场景图像，并基于基准汽车轮廓从所述道路场景图像中解析出多个汽车图案，输出所述多个汽车图案；

汽车信息测量设备，设置在空中拍摄机器上，与所述汽车解析设备连接，用于获取所述CSI输出接口输出的道路场景图像以及所述CSI输出接口输出的道路场景图像中的多个汽车图案，并将所述多个汽车图像的数量作为图内汽车总数输出；

高度调节设备，设置在空中拍摄机器上，与所述汽车信息测量设备连接，用于接收所述图内汽车总数，并基于所述图内汽车总数调节所述空中拍摄机器的飞行高度，其中，所述图内汽车总数越多，调节的所述空中拍摄机器的飞行高度越高，所述高度调节设备在完成调节操作后，发出调节完毕信号，否则，发出调节未完信号；

地图绘制设备，设置在空中拍摄机器上，与所述汽车信息测量设备和所述高度调节设备分别连接，用于在接收到所述调节完毕信号时，基于接收到的待识别图像进行电子地图的绘制操作，还用于在接收到所述调节未完信号时，中断对电子地图的绘制操作；其中，所述地图绘制设备在完成当前区域的电子地图的绘制操作时，发出绘制完成信号，否则，发出绘制进行信号；

飞行控制设备，设置在空中拍摄机器上，与所述地图绘制设备连接，用于在接收到所述绘制完成信号时，结束在当前区域的飞行，启动前往下一个区域的飞行。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平台还包括：

直流控制电机，设置在空中拍摄机器上，与所述可伸缩支架连接，用于在所述空中摄像头拍摄时，控制所述可伸缩支架的伸出操作。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述直流控制电机还用于在所述空中摄像头不拍摄时，控制所述可伸缩支架的收回操作。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：

采用一块集成电路板以同时集成所述曲线选择设备、所述参考点获取设备、所述数据统计设备和所述频率分析设备。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：

所述CSI输出接口具有时钟数据输出引脚、控制信号输出引脚以及图像数据输出引脚；

其中，所述图像数据输出引脚的数量为多个。