CN109215136A - 一种真实数据增强方法、装置以及终端 - Google Patents
一种真实数据增强方法、装置以及终端 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提出一种真实数据增强方法、装置以及终端，所述方法包括：获取多帧点云，点云包括多个初始障碍物；将初始障碍物删除之后形成多个位置空洞，并将位置空洞填充，形成真实点云背景；在真实点云背景中，重新摆放新障碍物，新障碍物具有标注数据；根据新障碍物的标注数据对新障碍物进行调整，以获取新障碍物的布局数据。增加真实数据量，提升真实数据的多样性。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种真实数据增强方法、装置以及终端。
背景技术
交通仿真中，通过将标注数据的障碍物位置提取出来，作为摆放位置。由于标注数据数量有限，因此不能满足真实数据多样化的需求。目前，对真实数据量增强的方式通常是对一帧图像进行缩放或者旋转，从而得到更多的真实数据。然而，这种真实数据量的增强方式修改的内容并不多，依旧无法大量产生真实数据。
发明内容
本发明实施例提供一种真实数据增强方法、装置以及终端，以至少解决现有技术中的以上技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种真实数据增强方法，包括：
获取多帧点云，所述点云包括多个初始障碍物；
将所述初始障碍物删除之后形成多个位置空洞，并将所述位置空洞填充，形成真实点云背景；
在所述真实点云背景中，重新摆放新障碍物，所述新障碍物具有标注数据；
根据所述新障碍物的标注数据对所述新障碍物进行调整，以获取所述新障碍物的布局数据。
结合第一方面，本发明实施例在第一方面的第一种实施方式中，根据所述新障碍物的标注数据对所述新障碍物进行调整，以获取所述新障碍物的布局数据之前，还包括：
对各所述点云进行区域划分，生成多个预设区域，以使所述预设区域内包括所述障碍物，以使所述新障碍物在所述预设区域中调整。
结合第一方面，本发明实施例在第一方面的第二种实施方式中，根据所述新障碍物的标注数据对所述新障碍物进行调整，以获取所述新障碍物的布局数据，包括：
提取所述新障碍物的标注数据中的位置数据，根据所述位置数据调整所述新障碍物的位置；
调整后得到的位置数据作为所述新障碍物的布局数据。
结合第一方面，本发明实施例在第一方面的第三种实施方式中，根据所述新障碍物的标注数据对所述新障碍物进行调整，以获取所述新障碍物的布局数据，包括：
提取所述新障碍物的标注数据中的位置数据，根据所述位置数据替换所述新障碍物的类别；
将替换后得到的类别作为所述新障碍物的布局数据。
结合第一方面，本发明实施例在第一方面的第四种实施方式中，根据所述新障碍物的真实标注数据对所述新障碍物进行调整，以获取所述新障碍物的布局数据，包括：
提取所述新障碍物的标注数据中的位置数据，计算相邻所述新障碍物之间的空间；
在相邻所述新障碍物之间的空间中增加至少一个添加障碍物，所述添加障碍物对应的标注数据作为所述新障碍物的布局数据。
结合第一方面，本发明实施例在第一方面的第五种实施方式中，据所述新障碍物的标注数据对所述新障碍物进行调整，以获取所述新障碍物的布局数据，包括：
提取所述新障碍物的标注数据中的障碍物类别，根据所述新障碍物类别调整所述新障碍物的朝向；
调整后的所述新障碍物的朝向作为所述新障碍物的布局数据。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：将初始障碍物删除，通过利用周围环境填充删除初始障碍物后留下的空洞，形成真实点云背景。在真实点云背景中重新放置新障碍物，并获取新障碍物的标注数据，根据新障碍物的标注数据对新障碍物进行调整，得到更多的新障碍物的布局数据。增加真实数据量，提升真实数据的多样性。
上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。
图1为本发明实施例提供的一种真实数据增强方法流程图；
图2为本发明实施例提供的一种真实数据增强装置示意框图；
图3为本发明实施例提供的一种真实数据增强终端示意图。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
实施例一
在一种具体的实施方式中，如图1所示，提供一种真实数据量增强方法，包括：
步骤S100：获取多帧点云，所述点云包括多个初始障碍物。
采集车在沿运动路线运动时，可以通过雷达对四周的初始障碍物进行扫描，获取多帧点云。采集车的运动规则可以是在主路上运动，或者在指定的辅路上运动等，均在本实施方式的保护范围内。也可以从外部直接获得该多帧点云。
步骤S200：将初始障碍物删除之后形成多个位置空洞，并将位置空洞填充，形成真实点云背景。
每帧点云中，以采集车为圆点，建立点云坐标系，初始障碍物相对采集车具有相对坐标。根据采集车的绝对坐标和初始障碍物的相对坐标得到初始障碍物的绝对坐标。根据初始障碍物的绝对坐标对初始障碍物进行标注，得到初始障碍物的标注数据。初始障碍物的标注数据包括不仅包括初始障碍物的位置数据，还包括初始障碍物的类型、身份识别号码以及朝向等。
根据初始障碍物的位置数据来删除，留下位置空洞。利用周边环境将空洞补上，形成真实点云背景。
步骤S300：在真实点云背景中，重新摆放新障碍物，新障碍物具有标注数据。新障碍物的标注数据包括新障碍物的位置数据、类型、身份识别号码以及朝向等。
步骤S400：根据新障碍物的标注数据对新障碍物进行调整，以获取新障碍物的布局数据。
根据新障碍物的标注数据对新障碍物进行调整的方式可包括：可以针对不同的场景需求，对新障碍物进行增加和删除，增加和删除后得到的数据就是新障碍物的布局数据。还可以改变新障碍物的位置、朝向、身份识别号码以及类型等，改变之后得到的新障碍物对应的标注数据就是新障碍物的布局数据。提高了增加真实数据量，同时提升真实数据的多样性。
在一种实施方式中，根据所述新障碍物的标注数据对所述新障碍物进行调整，以获取所述新障碍物的布局数据之前，还包括：
对各点云进行区域划分，生成多个预设区域，以使预设区域内包括新障碍物，以使新障碍物在预设区域中调整。
由于点云中包括了多个预设区域，每个预设区域内设置一个新障碍物，目的是对新障碍物的可调整的活动范围进行划分，便于后续进行调整。预设区域的大小可根据新障碍物的大小进行调整，均在本实施例的保护范围内。
在一种实施方式中，根据新障碍物的标注数据对新障碍物进行调整，以获取新障碍物的布局数据，包括：
提取新障碍物的标注数据中的位置数据，根据位置数据调整新障碍物的位置，调整后得到的位置数据作为新障碍物的布局数据。
在预设区域内，改变新障碍物的位置，得到多个新障碍物的位置数据，将新得到的位置数据作为新障碍物的布局数据。由于在预设区域内改变新障碍物的位置，避免了与另一区域内的新障碍物发生碰撞。
在一种实施方式中，根据新障碍物的标注数据对新障碍物进行调整，以获取新障碍物的布局数据，包括：
提取新障碍物的标注数据中的位置数据，根据位置数据替换新障碍物的类别，将替换后得到的类别作为新障碍物的布局数据。
首先确定新障碍物的位置，然后将所处的位置结合场景对新障碍物的类别进行替换。在一种示例中，辅路场景下，将自行车类型的新障碍物替换为路障标志类型的障碍物，替换后的路障标志类型作为新障碍物的布局数据。
在一种实施方式中，根据新障碍物的标注数据对新障碍物进行调整，以获取新障碍物的布局数据，包括：
提取新障碍物的标注数据中的位置数据，计算相邻新障碍物之间的空间；
在相邻新障碍物之间的空间中增加至少一个添加障碍物，添加障碍物对应的标注数据作为新障碍物的布局数据。
根据相邻两新障碍物的位置数据计算两新障碍物之间的空间距离，在这个空间距离中增加至少一个添加障碍物。添加障碍物的类别可以根据空间大小进行选择，避免添加障碍物与相邻两新障碍物发生碰撞。添加障碍物对应的标注数据作为新障碍物的布局数据。
在一种实施方式中，根据新障碍物的标注数据对新障碍物进行调整，以获取新障碍物的布局数据，包括：
提取新障碍物的标注数据中的障碍物类别，根据新障碍物类别调整新障碍物的朝向，调整后的新障碍物的朝向作为新障碍物的布局数据。
结合新障碍物的类别和场景，对新障碍物的朝向做改变。例如，汽车类的新障碍物的旋转角度不能超出阈值，否则违反交通法规。调整后的新障碍物的朝向作为新障碍物的布局数据。
实施例二
在另一种具体的实施方式中，如图2所示，包括了一种真实数据增强装置，包括：
点云获取模块10，用于获取多帧点云，点云包括多个初始障碍物；
点云背景形成模块20，用于将初始障碍物删除之后形成多个位置空洞，并将所述位置空洞填充，形成真实点云背景；
障碍物设置模块30，用于在真实点云背景中，重新摆放新障碍物，新障碍物具有真实标注数据；
真实数据获取模块40，用于根据新障碍物的标注数据对新障碍物进行调整，以获取新障碍物的布局数据。
在一种实施方式中，所述装置还包括：
点云区域划分模块，用于对各点云进行区域划分，生成多个预设区域，以使预设区域内包括障碍物，以使新障碍物在所述预设区域中调整。
在一种实施方式中，真实数据获取模块40包括：
位置数据增加单元，用于提取新障碍物的标注数据中的位置数据，根据位置数据调整新障碍物的位置，调整后得到的位置数据作为新障碍物的布局数据。
在一种实施方式中，真实数据获取模块40还包括：
类别增加单元，用于提取新障碍物的标注数据中的位置数据，根据位置数据替换新障碍物的类别，将替换后得到的类别作为新障碍物的布局数据。
在一种实施方式中，真实数据获取模块40还包括：
标注数据增加单元，用于提取新障碍物的标注数据中的位置数据，计算相邻新障碍物之间的空间，在相邻新障碍物之间的空间中至少一个添加障碍物，添加障碍物对应的标注数据作为新障碍物的布局数据。
在一种实施方式中，真实数据获取模块40还包括：
朝向数据增加单元，用于提取新障碍物的标注数据中的障碍物类别，根据新障碍物类别调整新障碍物的朝向，调整后的新障碍物的朝向作为新障碍物的布局数据。
实施例三
本发明实施例提供了一种真实数据增强终端，如图3所示，包括：
存储器400和处理器500，存储器400内存储有可在处理器500上运行的计算机程序。处理器500执行所述计算机程序时实现上述实施例中的真实数据增强方法。存储器400和处理器500的数量可以为一个或多个。
通信接口600，用于存储器400和处理器500与外部进行通信。
存储器400可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器400、处理器500以及通信接口600独立实现，则存储器400、处理器500以及通信接口600可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。所述总线可以是工业标准体系结构(ISA，Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI，PeripheralComponent)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，Extended Industry StandardComponent)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图3中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的，在具体实现上，如果存储器400、处理器500以及通信接口600集成在一块芯片上，则存储器400、处理器500及通信接口600可以通过内部接口完成相互间的通信。
实施例四
一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如实施例一包括的任一所述的真实数据增强方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种真实数据增强方法，其特征在于，包括：
获取多帧点云，所述点云包括多个初始障碍物；
将所述初始障碍物删除之后形成多个位置空洞，并将所述位置空洞填充，形成真实点云背景；
在所述真实点云背景中，重新摆放新障碍物，所述新障碍物具有标注数据；
根据所述新障碍物的标注数据对所述新障碍物进行调整，以获取所述新障碍物的布局数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述新障碍物的标注数据对所述新障碍物进行调整，以获取所述新障碍物的布局数据之前，还包括：
对各所述点云进行区域划分，生成多个预设区域，以使所述预设区域内包括所述新障碍物，以使所述新障碍物在所述预设区域中调整。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述新障碍物的标注数据对所述新障碍物进行调整，以获取所述新障碍物的布局数据，包括：
提取所述新障碍物的标注数据中的位置数据，根据所述位置数据调整所述新障碍物的位置；
调整后得到的位置数据作为所述新障碍物的布局数据。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述新障碍物的标注数据对所述新障碍物进行调整，以获取所述新障碍物的布局数据，包括：
提取所述新障碍物的标注数据中的位置数据，根据所述位置数据替换所述新障碍物的类别；
将替换后得到的类别作为所述新障碍物的布局数据。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述新障碍物的标注数据对所述新障碍物进行调整，以获取所述新障碍物的布局数据，包括：
提取所述新障碍物的标注数据中的位置数据，计算相邻所述新障碍物之间的空间；
在相邻所述新障碍物之间的空间中增加至少一个添加障碍物，所述添加障碍物对应的标注数据作为所述新障碍物的布局数据。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述新障碍物的标注数据对所述新障碍物进行调整，以获取所述新障碍物的布局数据，包括：
提取所述新障碍物的标注数据中的障碍物类别，根据所述新障碍物类别调整所述新障碍物的朝向；
调整后的所述新障碍物的朝向作为所述新障碍物的布局数据。
7.一种真实数据增强装置，其特征在于，包括：
点云获取模块，用于获取多帧点云，所述点云包括多个初始障碍物；
点云背景形成模块，用于将所述初始障碍物删除之后形成多个位置空洞，并将所述位置空洞填充，形成真实点云背景；
障碍物设置模块，用于在所述真实点云背景中，重新摆放新障碍物，所述新障碍物具有真实标注数据；
真实数据获取模块，用于根据所述新障碍物的标注数据对所述新障碍物进行调整，以获取所述新障碍物的布局数据。
8.如权利要求7所述的真实数据增强装置，其特征在于，所述装置还包括：
点云区域划分模块，用于对各所述点云进行区域划分，生成多个预设区域，以使所述预设区域内包括所述障碍物，以使所述新障碍物在所述预设区域中调整。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述真实数据获取模块包括：
位置数据增加单元，用于提取所述新障碍物的标注数据中的位置数据，根据所述位置数据调整所述新障碍物的位置，调整后得到的位置数据作为所述所述新障碍物的布局数据。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述真实数据获取模块还包括：
类别增加单元，用于提取所述新障碍物的标注数据中的位置数据，根据所述位置数据替换所述新障碍物的类别，将替换后得到的类别作为所述新障碍物的布局数据。
11.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述真实数据获取模块还包括：
标注数据增加单元，用于提取所述新障碍物的标注数据中的位置数据，计算相邻所述新障碍物之间的空间，在相邻所述新障碍物之间的空间中至少一个添加障碍物，所述添加障碍物对应的标注数据作为所述新障碍物的布局数据。
12.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述真实数据获取模块还包括：
朝向数据增加单元，用于提取所述新障碍物的标注数据中的障碍物类别，根据所述新障碍物类别调整所述新障碍物的朝向，调整后的所述新障碍物的朝向作为所述新障碍物的布局数据。
13.一种真实数据增强终端，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6中任一所述的方法。
14.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的方法。
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