CN111209360B - 一种自动提取路口面的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种自动提取路口面的方法及系统，方法包括：收集路口处用于构建路口面的多个特征点并按照逆时针排序；基于所述特征点，截取出位于路口范围内的道路外侧线并按照逆时针排序；基于位置匹配算法，按照排序顺序将所述道路外侧线串入所述特征点中，得到首尾闭合的路口面。本发明实施例提供的一种自动提取路口面的方法及系统，利用已有的地图矢量数据自动化生成路口面，替代了人工标定路口面，提升了地图制作效率。同时程序自动计算的路口面形状与路口处道路外侧线边界基本咬合，可视化效果更好。并且当道路外侧线位置发生变化时只用重新执行一次路口面生成算法即可，减少了人工后期修改的工作量。

Description

一种自动提取路口面的方法及系统

技术领域

本发明实施例涉及高精度地图数据生产及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种自动提取路口面的方法及系统。

背景技术

高精度地图中的路口面可为导航引擎提供路口处的底图数据，增强导航界面的可视化效果，并为自动驾驶在路口处决策时提供数据支持，防止车辆行驶超出路口范围，从而降低路口处事故发生的概率，提升自动驾驶的安全性。

现有技术中利用地图制作平台人工也可以标定路口面，但是比较耗时，降低了高精度地图的制作效率。当道路外侧线位置发生变化时需要手动修改路口面的位置，以保证数据的一致性，增加了数据更新的成本。

因此现在亟需一种自动提取路口面的方法来解决上述问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种自动提取路口面的方法及系统。

第一方面本发明实施例提供自动提取路口面的方法，包括：

收集路口处用于构建路口面的多个特征点并按照逆时针排序；

基于所述特征点，截取出位于路口范围内的道路外侧线并按照逆时针排序；

基于位置匹配算法，按照排序顺序将所述道路外侧线串入所述特征点中，得到首尾闭合的路口面。

进一步，所述收集路口处用于构建路口面的多个特征点，包括：

收集驶入所述路口所有道路对应最后一个道路区间的所有车道边线尾点，并存入预设点集A中；

收集驶离所述路口所有道路对应第一个道路区间的所有车道边线的起点，也存入预设点集A中；

对预设点集A中所有点计算三维均值，得到中心点。

进一步，所述基于所述特征点，截取出位于路口范围内的道路外侧线，包括：

基于每一组驶入和驶离特征点的最左侧和最右侧道路外侧线投影结果，对道路外侧线进行切割，将切割点存入预设点集中；

计算每条原始道路外侧线首尾点到所述中心点的距离，获取距离最短的道路外侧线，并存入预设集合B中。

进一步，所述收集路口处用于构建路口面的多个特征点并按照逆时针排序，包括：

遍历所述预设点集A，利用所述中心点和点集A中的每相邻的两个点构成的向量，进行逆时针排序，得到点集C。

进一步，所述截取出位于路口范围内的道路外侧线并按照逆时针排序，包括：

遍历所述预设集合B，利用所述中心点和所述集合B中道路外侧线的坐标进行逆时针排序。

进一步，所述基于位置匹配算法，按照排序顺序将所述道路外侧线串入所述特征点中，包括：

遍历点集C，到所述集合B中查找以该点为起点或尾点的道路外侧线；

若位置匹配成功，则将点集C中该点和集合B中的道路外侧线的形点串起，存入集合D中。

进一步，所述得到首尾闭合的路口面，包括：

将所述集合D中的首尾点相连，得到所述首尾闭合的路口面。

第二方面本发明实施例还提供了一种自动提取路口面的系统，包括：

特征点构建模块，用于收集路口处用于构建路口面的多个特征点并按照逆时针排序；

道路外侧线截取模块，用于基于所述特征点，截取出位于路口范围内的道路外侧线并按照逆时针排序；

位置匹配模块，用于基于位置匹配算法，按照排序顺序将所述道路外侧线串入所述特征点中，得到首尾闭合的路口面。

第三方面本发明实施例提供了一种电子设备，包括：

处理器、存储器、通信接口和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述所述的一种自动提取路口面的方法。

第四方面本发明实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述自动提取路口面的方法。

本发明实施例提供的自动提取路口面的方法及系统，利用已有的地图矢量数据自动化生成路口面，替代了人工标定路口面，提升了地图制作效率。同时程序自动计算的路口面形状与路口处道路外侧线边界基本咬合，可视化效果更好。并且当道路外侧线位置发生变化时只用重新执行一次路口面生成算法即可，减少了人工后期修改的工作量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种自动提取路口面的方法流程示意图；

图2是本发明实施例提供的基础路口模型示意图；

图3是本发明实施例提供的路口特征点提取示意图；

图4是本发明实施例提供的道路外侧线切割示意图；

图5是本发明实施例提供的路口内外侧线截取示意图；

图6是本发明实施例提供的路口特征点排序示意图；

图7是本发明实施例提供的路口内道路外侧线排序示意图；

图8是本发明实施例提供的构建路口面示意图；

图9是本发明实施例提供的一种自动提取路口面的系统结构示意图；

图10是本发明实施例提供的电子设备的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

目前，利用地图制作平台人工也可以标定路口面，但是比较耗时，降低了高精度地图的制作效率。当道路外侧线位置发生变化时需要手动修改路口面的位置，以保证数据的一致性，增加了数据更新的成本。

针对上述情况，图1是本发明实施例提供的一种自动提取路口面的方法流程示意图，如图1所示，包括：

101、收集路口处用于构建路口面的多个特征点并按照逆时针排序；

102、基于所述特征点，截取出位于路口范围内的道路外侧线并按照逆时针排序；

103、基于位置匹配算法，按照排序顺序将所述道路外侧线串入所述特征点中，得到首尾闭合的路口面。

具体的，在步骤101中，本发明实施例首先会收集路口处用于构建路口面的特征点。图2是本发明实施例提供的基础路口模型示意图，可以理解的是，三维高精度矢量地图数据中包含了道路外侧线、车道隔离线、道路及逻辑路口，逻辑路口拓扑中记载了驶入和驶离该路口的道路。那么在步骤101中本发明实施例会收集路口面所有特征点，并按照逆时针顺序对它们进行排序。

进一步的，在步骤102中，根据收集的特征点，可以在路口内截取道路外侧线，该道路外侧线处于路口范围，截取是根据驶入和驶出路口的特征点决定，截取出的道路外侧线也存入集合中，并按照逆时针进行排序。

最后，在步骤103中，本发明实施例根据位置匹配算法，将道路外侧线的形点串入路口面的特征点中，将首尾闭合，使其连成完毕的路口面形状，得到最终的路口面。

本发明实施例提供的一种自动提取路口面的方法，利用已有的地图矢量数据自动化生成路口面，替代了人工标定路口面，提升了地图制作效率。同时程序自动计算的路口面形状与路口处道路外侧线边界基本咬合，可视化效果更好。并且当道路外侧线位置发生变化时只用重新执行一次路口面生成算法即可，减少了人工后期修改的工作量。

在上述实施例的基础上，所述收集路口处用于构建路口面的多个特征点，包括：

收集驶入所述路口所有道路对应最后一个道路区间的所有车道边线尾点，并存入预设点集A中；

收集驶离所述路口所有道路对应第一个道路区间的所有车道边线的起点，也存入预设点集A中；

对预设点集A中所有点计算三维均值，得到中心点。

由上述实施例的内容可知，本发明实施例需要对特征点进行收集，图3是本发明实施例提供的路口特征点提取示意图，具体步骤包括：

1.收集驶入该路口的所有道路对应的最后一个道路区间的所有车道边线的尾点存入点集A中。

2.收集驶离该路口的所有道路对应的第一个道路区间的所有车道边线的起点也存入点集A中。

3.对点集A计算三维均值(所有x，y，z坐标之和除以点数)，得到中心点Pt。

在上述实施例的基础上，所述基于所述特征点，截取出位于路口范围内的道路外侧线，包括：

基于每一组驶入和驶离特征点的最左侧和最右侧道路外侧线投影结果，对道路外侧线进行切割，将切割点存入预设点集中；

计算每条原始道路外侧线首尾点到所述中心点的距离，获取距离最短的道路外侧线，并存入预设集合B中。

由上述实施例的内容可知，本发明实施例在收集完特征点后，会根据特征点进行道路外侧线截取。

图4是本发明实施例提供的道路外侧线切割示意图，图5是本发明实施例提供的路口内外侧线截取示意图，具体步骤包括：

1.利用每一组驶入、驶离特征点的最左侧特征点往对应的左侧道路外侧线上做垂直投影，并对道路外侧线进行切割，将切割点也存入点集A中。

2.利用每一组驶入、驶离特征点的最右侧特征点往对应的右侧道路外侧线上做垂直投影，并对道路外侧线进行切割，将切割点也存入点集A中。

3.计算出每条原始道路外侧线首尾点到Pt的距离，保留距离较短的道路外侧线，即为路口内道路外侧线，存入集合B中。

在上述实施例的基础上，所述收集路口处用于构建路口面的多个特征点并按照逆时针排序，包括：

遍历所述预设点集A，利用所述中心点和点集A中的每相邻的两个点构成的向量，进行逆时针排序，得到点集C。

由上述实施例的内容可知，本发明实施例会对路口面的特征点进行逆时针排序。

图6是本发明实施例提供的路口特征点排序示意图，具体步骤如下：

首先遍历集合A，利用中心点Pt和A中的每相邻的两个点构成两个向量V1和V2，利用向量的夹角判断每两点的位置关系，按照逆时针排序，得到排序后的点集C。

在上述实施例的基础上，所述截取出位于路口范围内的道路外侧线并按照逆时针排序，包括：

遍历所述预设集合B，利用所述中心点和所述集合B中道路外侧线的坐标进行逆时针排序。

由上述实施例的内容可知，本发明实施例会将每条截取出的道路外侧线形点按照逆时针排序，图7是本发明实施例提供的路口内道路外侧线排序示意图，具体的排序步骤如下：

遍历集合B中的道路外侧线，同样利用中心点Pt和道路外侧线的坐标进行排序。

1.当道路外侧线只有两个点时，利用首点和尾点与Pt构成两个向量，利用向量的夹角判断两点的位置关系，按照逆时针排序。

2.当道路外侧线有多个点时，利用中心点Pt往道路外侧线上做垂直投影，找到距离最近的一个点Nearest_pt。若Nearest_pt与道路外侧线的首点或尾点重合时，则计算出道路外侧线的中点替换Nearest_pt。将道路外侧线首尾点和Nearest_pt利用步骤三中的方法进行排序，若顺序发生改变则对当前道路外侧线所有形点进行反序，保证道路外侧线逆时针排序，替换集合B中的记录。

在上述实施例的基础上，所述基于位置匹配算法，按照排序顺序将所述道路外侧线串入所述特征点中，包括：

遍历点集C，到所述集合B中查找以该点为起点或尾点的道路外侧线；

若位置匹配成功，则将点集C中该点和集合B中的道路外侧线的形点串起，存入集合D中。

由上述实施例的内容可知，本发明实施例会利用位置匹配将排序后的道路外侧线串入排序后的路口特征点中，具体的，本发明实施例会遍历点集C，然后到B中查找以该点为起点或尾点的道路外侧线，若匹配上了道路外侧线则将C中的该点和B中的该条道路外侧线的形点串起来，顺序存入点集D中，直至C遍历完成。

在上述实施例的基础上，所述得到首尾闭合的路口面，包括：

将所述集合D中的首尾点相连，得到所述首尾闭合的路口面。

图8是本发明实施例提供的构建路口面示意图，最后将点集D中的首尾点相连，即可得到自动生成的完整路口面。

本发明实施例提供的一种自动提取路口面的方法，利用已有的地图矢量数据自动化生成路口面，替代了人工标定路口面，提升了地图制作效率。同时程序自动计算的路口面形状与路口处道路外侧线边界基本咬合，可视化效果更好。并且当道路外侧线位置发生变化时只用重新执行一次路口面生成算法即可，减少了人工后期修改的工作量。

图9是本发明实施例提供的一种自动提取路口面的系统结构示意图，如图9所示，包括：特征点构建模块901、道路外侧线截取模块902以及位置匹配模块903，其中：

特征点构建模块901用于收集路口处用于构建路口面的多个特征点并按照逆时针排序；

道路外侧线截取模块902用于基于所述特征点，截取出位于路口范围内的道路外侧线并按照逆时针排序；

位置匹配模块903用于基于位置匹配算法，按照排序顺序将所述道路外侧线串入所述特征点中，得到首尾闭合的路口面。

具体的如何利用特征点构建模块901、道路外侧线截取模块902以及位置匹配模块903进行自动提取路口面的方法可参见上述实施例，本发明实施例在此不再赘述。

本发明实施例提供的自动提取路口面的系统，利用已有的地图矢量数据自动化生成路口面，替代了人工标定路口面，提升了地图制作效率。同时程序自动计算的路口面形状与路口处道路外侧线边界基本咬合，可视化效果更好。并且当道路外侧线位置发生变化时只用重新执行一次路口面生成算法即可，减少了人工后期修改的工作量。

在上述实施例的基础上，所述特征点构建模块用于：

收集驶入所述路口所有道路对应最后一个道路区间的所有车道边线尾点，并存入预设点集A中；

收集驶离所述路口所有道路对应第一个道路区间的所有车道边线的起点，也存入预设点集A中；

对预设点集A中所有点计算三维均值，得到中心点。

在上述实施例的基础上，所述道路外侧线截取模块用于：

基于每一组驶入和驶离特征点的最左侧和最右侧道路外侧线投影结果，对道路外侧线进行切割，将切割点存入预设点集中；

计算每条原始道路外侧线首尾点到所述中心点的距离，获取距离最短的道路外侧线，并存入预设集合B中。

在上述实施例的基础上，所述特征点构建模块还用于：

遍历所述预设点集A，利用所述中心点和点集A中的每相邻的两个点构成的向量，进行逆时针排序，得到点集C。

在上述实施例的基础上，所述道路外侧线截取模块还用于：

遍历所述预设集合B，利用所述中心点和所述集合B中道路外侧线的坐标进行逆时针排序。

在上述实施例的基础上，所述位置匹配模块用于：

遍历点集C，到所述集合B中查找以该点为起点或尾点的道路外侧线；

若位置匹配成功，则将点集C中该点和集合B中的道路外侧线的形点串起，存入集合D中。

在上述实施例的基础上，所述位置匹配模块还用于：

将所述集合D中的首尾点相连，得到所述首尾闭合的路口面。

本发明实施例提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：

图10是本发明实施例提供的电子设备的结构框图，参照图10，所述电子设备，包括：处理器(processor)1010、通信接口(Communications Interface)1020、存储器(memory)1030和总线1040，其中，处理器1010，通信接口1020，存储器1030通过总线1040完成相互间的通信。处理器1010可以调用存储器1030中的逻辑指令，以执行如下方法：收集路口处用于构建路口面的多个特征点并按照逆时针排序；基于所述特征点，截取出位于路口范围内的道路外侧线并按照逆时针排序；基于位置匹配算法，按照排序顺序将所述道路外侧线串入所述特征点中，得到首尾闭合的路口面。

本发明实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：收集路口处用于构建路口面的多个特征点并按照逆时针排序；基于所述特征点，截取出位于路口范围内的道路外侧线并按照逆时针排序；基于位置匹配算法，按照排序顺序将所述道路外侧线串入所述特征点中，得到首尾闭合的路口面。

本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：收集路口处用于构建路口面的多个特征点并按照逆时针排序；基于所述特征点，截取出位于路口范围内的道路外侧线并按照逆时针排序；基于位置匹配算法，按照排序顺序将所述道路外侧线串入所述特征点中，得到首尾闭合的路口面。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM或RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种自动提取路口面的方法，其特征在于，包括：

收集路口处用于构建路口面的多个特征点并按照逆时针排序；包括：收集驶入所述路口所有道路对应最后一个道路区间的所有车道边线尾点，并存入预设点集A中；收集驶离所述路口所有道路对应第一个道路区间的所有车道边线的起点，也存入预设点集A中；对预设点集A中所有点计算三维均值，得到中心点；遍历所述预设点集A，利用所述中心点和点集A中的每相邻的两个点构成的向量，进行逆时针排序，得到点集C；

基于所述特征点，截取出位于路口范围内的道路外侧线并按照逆时针排序；包括：基于每一组驶入和驶离特征点的最左侧和最右侧道路外侧线投影结果，对道路外侧线进行切割，将切割点存入预设点集中；计算每条原始道路外侧线首尾点到所述中心点的距离，获取距离最短的道路外侧线，并存入预设集合B中；遍历所述预设集合B，利用所述中心点和所述集合B中道路外侧线的坐标进行逆时针排序；

基于位置匹配算法，按照排序顺序将所述道路外侧线串入所述特征点中，得到首尾闭合的路口面；包括：遍历点集C，到所述集合B的道路外侧线中查找以点集C中的点为起点或尾点的道路外侧线；若位置匹配成功，则将点集C中该点和集合B中的道路外侧线的形点串起，存入集合D中；将所述集合D中的首尾点相连，得到所述首尾闭合的路口面。

2.一种自动提取路口面的系统，其特征在于，包括：

特征点构建模块，用于收集路口处用于构建路口面的多个特征点并按照逆时针排序；收集驶入所述路口所有道路对应最后一个道路区间的所有车道边线尾点，并存入预设点集A中；收集驶离所述路口所有道路对应第一个道路区间的所有车道边线的起点，也存入预设点集A中；对预设点集A中所有点计算三维均值，得到中心点；遍历所述预设点集A，利用所述中心点和点集A中的每相邻的两个点构成的向量，进行逆时针排序，得到点集C；

道路外侧线截取模块，用于基于所述特征点，截取出位于路口范围内的道路外侧线并按照逆时针排序；基于每一组驶入和驶离特征点的最左侧和最右侧道路外侧线投影结果，对道路外侧线进行切割，将切割点存入预设点集中；计算每条原始道路外侧线首尾点到所述中心点的距离，获取距离最短的道路外侧线，并存入预设集合B中；遍历所述预设集合B，利用所述中心点和所述集合B中道路外侧线的坐标进行逆时针排序；

位置匹配模块，用于基于位置匹配算法，按照排序顺序将所述道路外侧线串入所述特征点中，得到首尾闭合的路口面；遍历点集C，到所述集合B的道路外侧线中查找以点集C中的点为起点或尾点的道路外侧线；若位置匹配成功，则将点集C中该点和集合B中的道路外侧线的形点串起，存入集合D中；将所述集合D中的首尾点相连，得到所述首尾闭合的路口面。

3.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1所述的方法。

4.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1所述的方法。

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