CN110120084A - 一种生成车道线及道路面的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高精度电子地图领域，公开了生成车道线、道路面的方法，获取道路信息，道路信息包括道路的总车道数信息和宽度信息；根据道路信息，处理得到车道线的相对位置数据；配置参考线的属性并生成属性信息，属性信息包括参考线的位置信息及参考线的形状信息；将相对位置数据与位置信息进行关联，使参考线与待生成的车道线具有对应的位置关系；依据位置关系，可视化地生成车道线；生成的车道线包括车道边缘线；根据车道边缘线信息，以设定距离向外生成路缘；填充路缘与车道线之间的区域及各条车道线之间的区域，生成道路面，可对应复杂场景的道路，同时使得电子地图上的车道线及道路面精度更高。

Description

一种生成车道线及道路面的方法

技术领域

本发明涉及一种生成车道线及道路面的方法，属于高精度电子地图领域。

背景技术

在高精度电子地图的众多要素中，道路地面交通标线是最为重要的要素之一，而地面交通标线中，又属车道线最为重要，对车辆的管制与引导都起着很重要的作用。车道线的数量多，类型复杂。

申请号为201610027682.4的中国专利，公开了一种基于激光点云的车道边线自动提取方法，利用激光点云，将地面车道线提取，生成线要素，但是由于部分道路区域被遮挡等，摄像机无法将该道路区域的所有车道线全部提取，无法对该遮挡区域的地面车道线提取生成线要素，其次对于道路结构较复杂场景，目前的技术也不能精确的识别该区域的每条车道线，而且由于算法技术的原因，生成的线要素及道路面与实际道路的各车道线对应的线要素及道路面还是有较大的偏差，导致制成的电子地图精度较低，因此，有必要设计一种新的方法提高电子地图的精度。

发明内容

针对背景技术所面临的问题，本发明的目的在于提供一种既能应对各种复杂道路结构的情况又能提升电子地图精度的生成车道线及道路面的方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种生成车道线的方法，获取道路信息，所述道路信息包括道路的总车道数信息和宽度信息；根据所述道路信息，处理得到所述车道线的相对位置数据；配置参考线的属性并生成属性信息，所述属性信息包括所述参考线的位置信息及所述参考线的形状信息；将所述相对位置数据与所述位置信息进行关联，使所述参考线与所述待生成的车道线具有对应的位置关系；依据所述位置关系，可视化地生成所述车道线。

进一步，使所述参考线的位置与某一条待生成的所述车道线的位置重叠。

进一步，所述道路信息包括第一道路信息，所述第一道路信息是根据航拍影像图的可用部分或开放街道地图的可用部分获得，所述可用部分是航拍影像图或开放街道地图上未被遮挡的道路区域。

进一步，所述道路信息还包括第二道路信息，所述第二道路信息是根据所述第一道路信息获取，所述第二道路信息是航拍影像图或开放街道地图上被遮挡的道路区域的信息，根据所述第二道路信息，生成被遮挡的道路区域对应的所述车道线。

进一步，使所述参考线与待生成的两条所述车道线的中心线的位置重叠。

进一步，所述相对位置数据包括所述车道线的位置信息和形状信息，所述形状信息包括所述车道线的折角为圆滑形状或非圆滑形状的参数。

进一步，一种生成道路面的方法，生成的所述车道线包括车道边缘线；根据所述车道边缘线信息，以设定距离向外生成路缘；填充路缘与车道线之间的区域及各条车道线之间的区域，生成所述道路面。

进一步，使所述参考线不显示于生成的所述道路面上。

进一步，一种可读介质，包括包含在计算机可读介质中的计算机可执行指令，当计算机可执行指令由计算机的处理器执行时，控制所述计算机执行所述生成车道线或所述生成道路面的方法。

进一步，一种车道线生成系统，包括：信息获取模块，用于获取道路信息，所述道路信息包括道路的总车道数信息和宽度信息；信息处理模块，用于根据所述道路信息，处理得到所述车道线的相对位置数据；属性配置模块，用于配置参考线的属性并生成属性信息，所述属性信息包括所述参考线的位置信息及所述参考线的形状信息；信息关联模块，用于将所述相对位置数据与所述位置信息进行关联，使所述参考线与所述待生成的车道线具有对应的位置关系；显示模块，用于依据所述位置关系，可视化地生成所述车道线。

与现有技术相比，本发明的生成车道线及道路面的方法，获取道路信息，所述道路信息包括道路的总车道数信息和宽度信息，根据所述道路信息，处理得到所述车道线的相对位置数据，配置参考线的属性并生成属性信息，所述属性信息包括所述参考线的位置信息及所述参考线的形状信息，将所述相对位置数据与所述位置信息进行关联，使所述参考线与待生成的所述车道线具有对应的位置关系，依据所述位置关系，可视化地生成所述车道线，生成的所述车道线包括车道边缘线，根据所述车道边缘线信息，以设定距离向外生成路缘，填充路缘与车道线之间的区域及各条车道线之间的区域，生成所述道路面，由于所述车道线的所述位置信息与所述相对位置数据相关联，使的待生成的所述车道线与所述参考线具有对应的位置关系，当某路段的部分被遮挡或不能够被摄像机等拍到时，可以将参考线的位置信息与对应于该实际路段显露的车道线的所述相对位置数据相关联，生成所述车道线，最后利用车道边缘线信息生成道路面，使得生成的车道线及道路面与对应的实际道路更加接近，则生成的包含有上述车道线及道路面的电子地图更加精确，且能够对应复杂的道路结构的情况时精确的生成所述车道线及道路面。

附图说明

图1为本发明生成车道线方法的流程示意图；

图2为本发明生成道路面方法的流程示意图；

图3为本发明第一种场景时的参考线示意图；

图4为本发明第一种场景时参考线未隐藏时的车道线示意图；

图5为本发明第一种场景时参考线隐藏后的车道线示意图；

图6为本发明第一种场景时的车道线及道路面示意图；

图7为本发明第二种场景时的参考线示意图；

图8为本发明第二种场景时参考线未隐藏时的车道线示意图；

图9为本发明第二种场景时参考线隐藏后的车道线示意图；

图10为本发明第二种场景时的车道线及道路面示意图；

图11为本发明第三种场景时的参考线示意图；

图12为本发明第三种场景时参考线未隐藏时的车道线示意图；

图13为本发明第三种场景时参考线隐藏后的车道线示意图；

图14为本发明第三种场景时的车道线及道路面示意图；

图15为本发明的生成车道线系统的组成示意图；

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念

具体实施方式

下文将详细的对示例性实施例进行说明，所提供的实施例中所描述的实施方式代表本发明的部分较佳实施方式，而并非全部实施方式。基于本发明中的实施例以及图文，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所能获得的所有其他实施例，都将在本发明保护的范围之内。

如图1-图14所示，本发明提供了一种生成车道线1及道路面2的方法，这种道路面2是以生成的车道线1中的车道边缘线11为边界以设定距离向外生成路缘4，再填充路缘4与车道线1及各条车道线之间的区域而生成的。高精度地图是指高精度、精细化定义的地图，传统的导航电子地图会描绘出道路，部分道路会简单的区分车道，传统电子地图不会把道路形状的细节完全展现，而高精度地图不仅会描绘道路，对一条道路上有多少条车道，车道的方向等都会精确描述，会很具体真实的反映出道路的实际样式，会把道路形状的细节进行详细、精确展示，哪些地方变宽变窄，会和真实道路完全一致。高精度地图的精度需要达到分米级别甚至厘米级别才能够区分各个车道。在高精度电子地图的众多组成要素中，道路地面交通标线是最为重要的要素之一，道路交通标线是由各种路面标线、箭头、文字、立面标记、突起路标和道路边线轮廓标等构成的交通安全设施。道路交通标线有车行道中心线、车行道分界线、车行道边缘线、停止线、减速让行线、导流线、车行道宽度渐变段标线、停车位标线、港湾式靠站标线、出入口标线、导向箭头、左转弯导向线、路面文字标记、立面标记、突起路标和路边线轮廓等十七种标志。而在这些道路交通标线中，又属车道线1最为重要，这些车道线1对车辆的管制与引导都起着重要作用。车道线1是用来分隔同向或不同向行驶的交通流的交通标线，车道线1包括位于道路两边最外侧的两条车道边缘线11，车道线1一般为白色虚、实线或黄色虚、实线。白色虚线是分隔同向车的，在安全的情况下可以变道、超车。白色实线也是分隔同向车的，不过不可以变道。黄色实线是分隔不同向行驶的车的，有时是分隔同向车的，既可作分界线，也可做中心线，不可变道。黄色虚线既可作分界线，也可做中心线，做分界线时可变道。

执行以下各个步骤的主体是计算机利用基于QGi s软件开发的制图插件，在显示屏上生成所述车道线1及所述道路面2。

如图1为本发明提供的一种较佳的实施例生成车道线1的方法，包括五个步骤：S1，获取道路信息，所述道路信息包括道路的总车道数信息和宽度信息；S2，根据所述道路信息，处理得到所述车道线的相对位置数据；S3，配置参考线的属性并生成属性信息，所述属性信息包括所述参考线的位置信息及所述参考线的形状信息；S4，将所述相对位置数据与所述位置信息进行关联，使所述参考线与待生成的所述车道线具有对应的位置关系；S5，依据所述位置关系，可视化地生成所述车道线。在其他实施例中，上述各个步骤的顺序可以调换，都包括在本发明的保护范围之内，。

所述参考线3为带箭头的线条，箭头的方向代表着参考线的方向，便于描述与参考线3同向的车道和与参考线3反向的车道，方便描述双向车道。道路的总车道数信息是对应路段的实际道路的总车道数。宽度信息是相应路段的实际道路的宽度，相应路段即待生成的车道线1对应的实际道路。获取所述道路信息，一般通过高分辨率的航拍影像图或者通过开放街道地图获取。将所述道路信息处理为待生成的车道线1的相对位置数据，所述相对位置数据包括待生成的所述车道线1的位置信息和形状信息，表现在显示界面上为待生成的所述车道线1的具体位置和各条待生成的所述车道线1之间的距离以及待生成的所述车道线1为虚线或实线，为黄色或白色等。配置参考线3的属性并生成属性信息，所述属性信息包括所述参考线3的位置信息、所述参考线3的形状信息、所述参考线3的方向信息以及所述参考线3的是否显示在显示界面的信息。有需求是，根据是否显示在显示界面的信息，使所述所述参考线3显示在显示界面上，便于生成所述车道线1，或者根据是否显示在显示界面的信息，使得最终电子地图上不显示所述参考线3。所述参考线3的位置信息是所述参考线位于显示界面的具体位置的信息，所述参考线3的形状信息包括所述参考线3为虚线或实线，直线或折线、线条的粗细信息，所述参考线3的方向信息决定所述参考线3上的箭头的指向。将所述相对位置数据与所述位置信息进行关联，使所述参考线3与待生成的所述车道线1具有对应的位置关系，该关联是将所述参考线3的位置与某一条待生成的所述车道线1的位置重叠，或者所述参考线3的位置与两条所述车道线1的中间位置重叠。当然其他实施例中，所述参考线3的位置也可以与其他位于电子地图道路上的任一确定的位置重叠，在此，不做限制。所述参考线3的具体位置是根据不同场景的需求而确定的。最后，根据所述位置关系，即根据待生成的所述车道线1与所述参考线3之间的距离，在显示界面上可视化的生成所述车道线1，即生成了电子地图上的车道线1，这样生成的车道线与实际道路较一致，电子地图的精度较高，生成速度较快，同时在复杂的场景时，将所述相对位置数据与所述位置信息进行关联，使所述参考线的位置与显露的路段对应的所述车道线1的位置重叠，这样面对复杂场景的实际道路时，也能够快速且精准的生成所述车道线1。生成的所述车道线1包括车道边缘线11，根据所述车道边缘线11信息，即以关联同一道路的两条所述车道边缘线11为界，分别向两侧以设定的距离生成路缘4，设定的距离即车道边缘线11与路缘4之间的距离，最后填充各条车道线1之间的区域以及路缘4与车道线1之间的区域，生成道路面2。所述实际道路的最外边缘与处于最外侧的车道线之间存在间隙，生成的所述车道线1与道路面2的相对位置和生成的所述车道线之间的距离与实际道路相一致，更加精确。生成所述车道线1或道路面2后，利用所述参考线3的属性信息，使所述参考线3不显示在显示于生成的所述道路面2上，也不显示于显示界面上。

所述“S4将所述相对位置数据与所述位置信息进行关联，使所述参考线与待生成的所述车道线具有对应的位置关系”后，生成了关联信息，所述关联数据包括所述参考线3位于道路从左往右第几车道的位置信息、当道路为双向道路时，与参考线前进方向即箭头指向的方向相反的通行方向车道数信息及当道路为双向道路时，与参考线前进方向相同的通行方向车道数信息。

所述道路信息包括第一道路信息和第二道路信息，所述第一道路信息是根据航拍影像图的可用部分或开放街道地图的可用部分获得，所述可用部分是航拍影像图或开放街道地图上未被遮挡的道路区域。所述第二道路信息是根据所述第一道路信息获取，所述第二道路信息是航拍影像图或开放街道地图上被遮挡的道路区域的信息，根据所述第二道路信息，生成被遮挡的道路区域对应的所述车道线1。

所述相对位置数据包括所述车道线1的位置信息和形状信息，所述形状信息包括所述车道线1的折角为圆滑形状或非圆滑形状的参数。所述形状信息决定了折角的形状，对于折角的位置的处理有三种，分别使生成的车道线1的折角为圆滑形状、保留原有的折角形状及使生成的车道线1的折角为介于圆滑形状和折角形状之间的相对简化形状。本方法不仅能够快速的生成道路上的车道线1，同时也能保证生成的车道线的美观性，避免人为处理数据造成的折角等不美观现象。采用这种方式构建高精度电子地图数据，效率大幅提升的同时，正确率也大幅提升了。

如图2，本发明提供一种较佳实施例的生成道路面的方法，S10生成的所述车道线1包括车道边缘线11；S20根据所述车道边缘线信息，以设定距离向外生成路缘4；S30填充路缘4与车道线1之间的区域及各条车道线1之间的区域，生成所述道路面2。如上所述，生成车道线1后，利用车道边缘线11信息，也就是识别出车道边缘线11，将关联同一道路的两条车道边缘线11作为该道路的边缘位置，以这两条车道边缘线11为参考边界，分别向两侧外缓冲五十厘米，生成路缘4。最后填充各条车道线1和路缘4之间的区域面，生成所述道路面2，这里生成道路面2可选择为自动或手动生成。生成的车道边缘线11与道路面2的路缘4之间有路间距5。

如图3-图6为第一场景生成车道线1及道路面2的过程图，第一场景为对应的实际道路为单向道路，且参考线3的位置与道路中心线的位置重叠时的情况。如图3为获取的参考线3，该参考线3的的位置与道路中心线的位置重叠。如图4是以参考线3为参考而生成的车道线，这时参考线3是显露的。如图5是将参考线3隐藏后得到的车道线，此时得到的车道线与实际道路相一致。其中，生成的车道线左边的折角保留着原有的折角形状，生成的车道线右边的折角进行了相对圆滑的处理。图6是由图4的车道边缘线11向外缓冲生成路缘4，最后生成道路面2，所述道路面2的路缘4与车道边缘线11之间有路间距5。实际道路中，路缘4与车道边缘线11之间存在间隙即路间距5，这样生成的道路面2与实际道路更加接近，精确率更高。这样的方法避免了以道路面2为参考而生成车道线1时，道路面2因为存在路间距5而产生较大的误差。

如图7-图10为第二场景生成道路标线及道路面2的过程图，第二场景为道路为单向道路且参考线3的位置与道路左侧交通标线边缘线的位置重叠时的情况，如图7为获取的参考线3，该参考线3的位置与道路左侧交通标线边缘线的位置重叠。如图8是以参考线3为参考而生成的交通标线，这时参考线3是显露的。如图9是将参考线3隐藏后得到的车道线，此时得到的车道线与实际道路相一致。图10是由图8的车道边缘线11向外缓冲得到道路面2。

如图11-图14第三场景生成道路标线及道路面2的过程图，第三场景是道路为双向道路时的场景，如图11为获取的参考线3，该参考线3位于道路中心线。如图12是以参考线3为参考而生成的交通标线，这时参考线3是显露的。如图13是将参考线3隐藏后得到的车道线1，此时得到的车道线与实际道路相一致。图14是由图12的车道边缘线11向外缓冲得到道路面2。

如图15为本发明的一种车道线生成系统，包括：S100，信息获取模块，用于获取道路信息，所述道路信息包括道路的总车道数信息和宽度信息；S200，信息处理模块，用于根据所述道路信息，处理得到所述车道线的相对位置数据；S300，属性配置模块，用于配置参考线的属性并生成属性信息，所述属性信息包括所述参考线的位置信息及所述参考线的形状信息；S400，信息关联模块，用于将所述相对位置数据与所述位置信息进行关联，使所述参考线与所述待生成的车道线具有对应的位置关系；S500，显示模块，用于依据所述位置关系，可视化地生成所述车道线。

本发明还公开了一种可读介质，包括包含在计算机可读介质中的计算机可执行指令，当计算机可执行指令由计算机的处理器执行时，控制所述计算机执行所述生成车道线或所述生成道路面的方法。

在符合本领域技术人员的知识和能力水平范围内，本文提及的各种实施例或者技术特征在不冲突的情况下，可以相互组合而作为另外一些可选实施例，这些并未被一一罗列出来的、由有限数量的技术特征组合形成的有限数量的可选实施例，仍属于本发明揭露的技术范围内，亦是本领域技术人员结合附图和上文所能理解或推断而得出的。

最后再次强调，上文所列举的实施例，为本发明较为典型的、较佳实施例，仅用于详细说明、解释本发明的技术方案，以便于读者理解，并不用以限制本发明的保护范围或者应用。

因此，在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等而获得的技术方案，都应被涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生成车道线的方法，其特征在于：

获取道路信息，所述道路信息包括道路的总车道数信息和宽度信息；

根据所述道路信息，处理得到所述车道线的相对位置数据；

配置参考线的属性并生成属性信息，所述属性信息包括所述参考线的位置信息及所述参考线的形状信息；

将所述相对位置数据与所述位置信息进行关联，使所述参考线与待生成的所述车道线具有对应的位置关系；

依据所述位置关系，可视化地生成所述车道线。

2.根据权利要求1所述的生成车道线的方法，其特征在于：使所述参考线的位置与某一条待生成的所述车道线的位置重叠。

3.根据权利要求1所述的生成车道线的方法，其特征在于：所述道路信息包括第一道路信息，所述第一道路信息是根据航拍影像图的可用部分或开放街道地图的可用部分获得，所述可用部分是航拍影像图或开放街道地图上未被遮挡的道路区域。

4.根据权利要求3所述的生成车道线的方法，其特征在于：所述道路信息还包括第二道路信息，所述第二道路信息是根据所述第一道路信息获取，所述第二道路信息是航拍影像图或开放街道地图上被遮挡的道路区域的信息，根据所述第二道路信息，生成被遮挡的道路区域对应的所述车道线。

5.根据权利要求1所述的生成车道线的方法，其特征在于：使所述参考线与待生成的两条所述车道线的中心线的位置重叠。

6.根据权利要求1所述的生成车道线的方法，其特征在于：所述相对位置数据包括所述车道线的位置信息和形状信息，所述形状信息包括所述车道线的折角为圆滑形状或非圆滑形状的参数。

7.一种生成道路面的方法，包括权利要求1-6所述的生成车道线的方法，其特征在于：

生成的所述车道线包括车道边缘线；

根据所述车道边缘线信息，以设定距离向外生成路缘；

填充路缘与车道线之间的区域及各条车道线之间的区域，生成所述道路面。

8.根据权利要求7所述的生成道路面的方法，其特征在于：使所述参考线不显示于生成的所述道路面上。

9.一种可读介质，包括包含在计算机可读介质中的计算机可执行指令，当计算机可执行指令由计算机的处理器执行时，控制所述计算机执行权利要求8所述生成车道线或所述生成道路面的方法。

10.一种车道线生成系统，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于获取道路信息，所述道路信息包括道路的总车道数信息和宽度信息；

信息处理模块，用于根据所述道路信息，处理得到所述车道线的相对位置数据；

属性配置模块，用于配置参考线的属性并生成属性信息，所述属性信息包括所述参考线的位置信息及所述参考线的形状信息；

信息关联模块，用于将所述相对位置数据与所述位置信息进行关联，使所述参考线与所述待生成的车道线具有对应的位置关系；

显示模块，用于依据所述位置关系，可视化地生成所述车道线。