CN112508112B - 基于停止线相对位置的斑马线融合方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于停止线相对位置的斑马线融合方法及系统，其通过将斑马线的中心点与所有停止线的中心点进行匹配，查找与所述斑马线相匹配的停止线；然后根据斑马线的中心点和与其相匹配的停止线的中心点之间的方向向量在所述停止线的速度方向向量上的投影，对斑马线的中心点进行调整；最后将所有调整后的斑马线中心点进行聚类得到聚类中心点，并根据聚类中心点与斑马线两长条边的位置关系，得到最终斑马线位置，从而根据停止线与斑马线之间的逻辑关系对融合的斑马线进行调整，使得斑马线的位置符合逻辑，为自动驾驶的行为决策提供更好的支持。

Description

基于停止线相对位置的斑马线融合方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆自动驾驶技术领域，尤其是涉及一种基于停止线相对位置的斑马线融合方法及系统。

背景技术

在自动驾驶领域，为准确控制车辆行驶，常涉及到高精度地图的绘制，高精度地图中斑马线数据，可以参与相对地图的匹配，甚至可以参与自动驾驶车的行驶决策。当自动驾驶车辆的传感器受到大雾、冰雹、大雨等恶劣天气影响下出现失灵的情况时，车辆可以通过车内储存的斑马线数据，在接近斑马线时，减速行驶。由于斑马线采集过程中因设备等因素的原因导致采集的斑马线出现偏差。如果不将融合后斑马线移动到正确的逻辑位置，可能出现沿行驶方向斑马线在停止线后面的情况，导致有斑马线参与的行驶决策出现偏差，使得行驶安全性和舒适性大大降低。因此需要将斑马线根据与停止线的逻辑关系进行调整到正确的逻辑位置，提高安全性和舒适性。

为此，需要使用一种调整方法对融合后偏离较大的斑马线数据进行处理。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种基于停止线相对位置的斑马线融合方法及系统，解决现有斑马线采集过程中因设备等因素的原因导致出现误差，从而导致有斑马线参与的行驶决策出现偏差的问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案第一方面提供一种基于停止线相对位置的斑马线融合方法，其包括如下步骤：

分别获取斑马线和停止线的中心点；

将斑马线的中心点与所有停止线的中心点进行匹配，查找与所述斑马线相匹配的停止线；

根据斑马线的中心点和与其相匹配的停止线的中心点之间的方向向量在所述停止线的速度方向向量上的投影，对斑马线的中心点进行调整；

将所有调整后的斑马线中心点进行聚类得到聚类中心点，并根据聚类中心点与斑马线两长条边的位置关系，得到最终斑马线位置。

本发明第二方面提供一种基于停止线相对位置的斑马线融合系统，其包括如下功能模块：

中心点获取模块，用于分别获取斑马线和停止线的中心点；

匹配查找模块，用于将斑马线的中心点与所有停止线的中心点进行匹配，查找与所述斑马线相匹配的停止线；

中心点调整模块，用于根据斑马线的中心点和与其相匹配的停止线的中心点之间的方向向量在所述停止线的速度方向向量上的投影，对斑马线的中心点进行调整；

聚类融合模块，用于将所有调整后的斑马线中心点进行聚类得到聚类中心点，并根据聚类中心点与斑马线两长条边的位置关系，得到最终斑马线位置。

本发明第三方面提供一种服务器，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种基于停止线相对位置的斑马线融合方法的步骤。

本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种基于停止线相对位置的斑马线融合方法的步骤。

与现有技术相比，本发明通过将斑马线的中心点与所有停止线的中心点进行匹配，查找与所述斑马线相匹配的停止线；然后根据斑马线的中心点和与其相匹配的停止线的中心点之间的方向向量在所述停止线的速度方向向量上的投影，对斑马线的中心点进行调整；最后将所有调整后的斑马线中心点进行聚类得到聚类中心点，并根据聚类中心点与斑马线两长条边的位置关系，得到最终斑马线位置，从而根据停止线与斑马线之间的逻辑关系对融合的斑马线进行调整，使得斑马线的位置符合逻辑，为自动驾驶的行为决策提供更好的支持。

附图说明

图1是本发明实施例所述的一种基于停止线相对位置的斑马线融合方法的流程框图；

图2是图1中步骤S4的子流程框图；

图3是本发明实施例所述的一种基于停止线相对位置的斑马线融合系统的模块框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种基于停止线相对位置的斑马线融合方法，其包括如下步骤：

S1、分别获取斑马线和停止线的中心点；

具体的，采集到的斑马线数据为四个点表示的矩形框，设四个顶点记为A,B,C,D，假设AB为左长边线、CD为右长边线，通过取A,B,C,D四个顶点坐标的均值得到斑马线的中心点C的坐标。

采集到的停止线数据为两个点表示的线段L，两个端点为H,F，假设点H为左端点，点F为右端点，中心点为C0，通过取H,F两个端点坐标的均值得到停止线的中心点C0的坐标。

S2、将斑马线的中心点与所有停止线的中心点进行匹配，查找与所述斑马线相匹配的停止线；

即任取一个斑马线的中心点，计算所述斑马线的中心点与每一个停止线的中心点之间的欧拉距离，选择欧拉距离小于预设相对位置距离所对应的停止线为与所述斑马线相匹配的停止线；具体如下：

计算斑马线M的中心点C与每一个停止线中心点C0₁,C0₂,…,C0_n的欧拉距离d0₁,d0₂,…,d0_n，选择与斑马线M的中心点C距离最小的停止线L^*，并判断该停止线L^*与斑马线中心点C之间的欧拉距离d0^*是否小于15米，如果在15米内，则表示斑马线M与停止线L^*匹配，否则不匹配。

S3、根据斑马线的中心点和与其相匹配的停止线的中心点之间的方向向量在所述停止线的速度方向向量上的投影，对斑马线的中心点进行调整；

即计算斑马线的中心点和与其相匹配的停止线的中心点之间的方向向量在所述停止线的速度方向向量上的投影长度是否在预设范围内，当投影长度在预设范围内，将斑马线沿所述停止线的速度方向向量方向进行调整移动；具体如下：

如果斑马线M存在与之匹配的停止线L^*，计算向量

在停止线L^*的方向向量

上的投影

如果d1<0，则需要将斑马线M沿方向向量

方向移动距离为(1-d1)，得到调整后斑马线位置，否则不移动斑马线。

S4、将所有调整后的斑马线中心点进行聚类得到聚类中心点，并根据聚类中心点与斑马线两长条边的位置关系，得到最终斑马线位置。

如图2所示，所述步骤S4包括如下分步骤：

S41、对所有调整后的斑马线中心点进行聚类，聚类特征为空间坐标,计算每一类斑马线的中心点坐标；

S42、计算每一类中所有斑马线相互垂直两条边的长度，取最大长度作为该类斑马线的长条边；

S43、根据斑马线的长条边的长度计算得到斑马线四个顶点的坐标位置，并确定斑马线的最终位置。

具体的，获取所有调整后斑马线中心点集Ω1＝{P_c1，P_c2……P_cn}，其中，中心点为x,y,z表示的点P_cn(x,y,z)。

对中心点集Ω1进行聚类，聚类特征为空间坐标x,y,z，采用密度聚类法或者与密度聚类相似的聚类方法或者改进k均值聚类法等非监督聚类方法，聚类半径设置为15米，计算每一类斑马线的中心点均值作为此类的聚类中心点C2。

任意选取某个聚类中心点C2，计算此类中每个斑马线的边AB和AC的长度，选择长度大的作为此斑马线的长边，则此类中斑马线的长边长度l_cl1,l_cl2,…,l_clm，选择长度最大值作为融合后斑马线的长度l^*，设点A′和点B′为调整后斑马线的长条边两点，点A′和B′与中心点C2之间满足如下条件：A′B′＝4，

与方向向量

平行，且点C2到直线A′B′的距离等于(l^*/2)，因此，根据聚类中心点C2计算得到点A′和B′。

同理，设点C′和点D′为调整后斑马线的长条边两点，点C′和D′与中心点C2之间满足如下条件：C′D′＝4，

与方向向量

平行，且点C2到直线C′D′的距离等于(l^*/2)，因此，根据聚类中心点C2计算点C′和D′。进而得到新的矩形A′B′C′D′,即为斑马线的最终位置。

对聚类后的每一个斑马线的聚类中心点进行上述计算，得到每一个斑马线的最终位置。

本发明所述基于停止线相对位置的斑马线融合方法，其通过将斑马线的中心点与所有停止线的中心点进行匹配，查找与所述斑马线相匹配的停止线；然后根据斑马线的中心点和与其相匹配的停止线的中心点之间的方向向量在所述停止线的速度方向向量上的投影，对斑马线的中心点进行调整；最后将所有调整后的斑马线中心点进行聚类得到聚类中心点，并根据聚类中心点与斑马线两长条边的位置关系，得到最终斑马线位置，从而根据停止线与斑马线之间的逻辑关系对融合的斑马线进行调整，使得斑马线的位置符合逻辑，为自动驾驶的行为决策提供更好的支持。

如图3所示，本发明实施例还公开了一种基于停止线相对位置的斑马线融合系统，其包括如下功能模块：

中心点获取模块10，用于分别获取斑马线和停止线的中心点；

匹配查找模块20，用于将斑马线的中心点与所有停止线的中心点进行匹配，查找与所述斑马线相匹配的停止线；

中心点调整模块30，用于根据斑马线的中心点和与其相匹配的停止线的中心点之间的方向向量在所述停止线的速度方向向量上的投影，对斑马线的中心点进行调整；

聚类融合模块40，用于将所有调整后的斑马线中心点进行聚类得到聚类中心点，并根据聚类中心点与斑马线两长条边的位置关系，得到最终斑马线位置。

本实施例一种基于停止线相对位置的斑马线融合系统的执行方式与上述基于停止线相对位置的斑马线融合方法基本相同，故不作详细赘述。

本实施例服务器为提供计算服务的设备，通常指具有较高计算能力，通过网络提供给多个消费者使用的计算机。该实施例的服务器包括：存储器、处理器以及系统总线，所述存储器包括存储其上的可运行的程序，本领域技术人员可以理解，本实施例的终端设备结构并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块，从而执行终端的各种功能应用以及数据处理。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

在存储器上包含一种基于停止线相对位置的斑马线融合方法的可运行程序，所述可运行程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由处理器执行，以完成信息的获取及实现过程，所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述服务器中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割为中心点获取模块、匹配查找模块、中心点调整模块、聚类融合模块。

处理器是服务器的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，执行终端的各种功能和处理数据，从而对终端进行整体监控。可选的，处理器可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器中。

系统总线是用来连接计算机内部各功能部件，可以传送数据信息、地址信息、控制信息，其类型可以是例如PCI总线、ISA总线、VESA总线等。处理器的指令通过总线传递至存储器，存储器反馈数据给处理器，系统总线负责处理器与存储器之间的数据、指令交互。当然系统总线还可以接入其他设备，例如网络接口、显示设备等。

所述服务器应至少包括CPU、芯片组、内存、磁盘系统等，其他构成部件在此不再赘述。

在本发明实施例中，该终端所包括的处理器执行的可运行程序具体为：一种基于停止线相对位置的斑马线融合方法，其包括如下步骤：

分别获取斑马线和停止线的中心点；

将斑马线的中心点与所有停止线的中心点进行匹配，查找与所述斑马线相匹配的停止线；

根据斑马线的中心点和与其相匹配的停止线的中心点之间的方向向量在所述停止线的速度方向向量上的投影，对斑马线的中心点进行调整；

将所有调整后的斑马线中心点进行聚类得到聚类中心点，并根据聚类中心点与斑马线两长条边的位置关系，得到最终斑马线位置。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实施例的模块、单元和/或方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

以上所述，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 (7)

1.一种基于停止线相对位置的斑马线融合方法，其特征在于，包括如下步骤：分别获取斑马线和停止线的中心点；

将斑马线的中心点与所有停止线的中心点进行匹配，查找与所述斑马线相匹配的停止线；

根据斑马线的中心点和与其相匹配的停止线的中心点之间的方向向量在所述停止线的速度方向向量上的投影，对斑马线的中心点进行调整；

对所有调整后的斑马线中心点进行聚类，聚类特征为空间坐标，计算每一类斑马线的中心点坐标；计算每一类中所有斑马线相互垂直两条边的长度，取最大长度作为该类斑马线的长条边；根据斑马线的长条边的长度计算得到斑马线四个顶点的坐标位置，并确定斑马线的最终位置。

2.根据权利要求1所述的基于停止线相对位置的斑马线融合方法，其特征在于，所述将斑马线的中心点与所有停止线的中心点进行匹配，查找与所述斑马线相匹配的停止线；包括:任取一个斑马线的中心点，计算所述斑马线的中心点与每一个停止线的中心点之间的欧拉距离，选择欧拉距离小于预设相对位置距离所对应的停止线为与所述斑马线相匹配的停止线。

3.根据权利要求1所述的基于停止线相对位置的斑马线融合方法，其特征在于，所述根据斑马线的中心点和与其相匹配的停止线的中心点之间的方向向量在所述停止线的速度方向向量上的投影，对斑马线的中心点进行调整；包括：计算斑马线的中心点和与其相匹配的停止线的中心点之间的方向向量在所述停止线的速度方向向量上的投影长度是否在预设范围内，当投影长度在预设范围内，将斑马线沿所述停止线的速度方向向量方向进行调整移动。

4.根据权利要求3所述的基于停止线相对位置的斑马线融合方法，其特征在于，设投影长度为d1，则将斑马线沿所述停止线的速度方向向量方向调整移动的距离为(1-d1)。

5.一种基于停止线相对位置的斑马线融合系统，其特征在于，包括如下功能模块：

中心点获取模块，用于分别获取斑马线和停止线的中心点；

匹配查找模块，用于将斑马线的中心点与所有停止线的中心点进行匹配，查找与所述斑马线相匹配的停止线；

中心点调整模块，用于根据斑马线的中心点和与其相匹配的停止线的中心点之间的方向向量在所述停止线的速度方向向量上的投影，对斑马线的中心点进行调整；

聚类融合模块，用于对所有调整后的斑马线中心点进行聚类，聚类特征为空间坐标，计算每一类斑马线的中心点坐标；计算每一类中所有斑马线相互垂直两条边的长度，取最大长度作为该类斑马线的长条边；根据斑马线的长条边的长度计算得到斑马线四个顶点的坐标位置，并确定斑马线的最终位置。

6.一种服务器，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述基于停止线相对位置的斑马线融合方法的步骤。

7.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述基于停止线相对位置的斑马线融合方法的步骤。

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