CN113568533A - 一种车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统 - Google Patents

一种车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统 Download PDF

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任淼
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卢金波
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Abstract

本发明提供一种车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统，将轨迹线重组为计算机可识别的曲线方程，再通过GPU渲染绘制轨迹线，控制轨迹线边界过度，使轨迹线显示尽可能平顺，达到抗锯齿效果，且通过开发平台化的轨迹线生成软件，丰富轨迹线样式和优化轨迹线显示效果。

Description

一种车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统
技术领域
本发明涉及车载摄像头轨迹线技术领域，尤其是涉及一种车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统。
背景技术
目前车载轨迹线的常用两种绘制方法，如简要说明中提到，一种是一人缓慢开车，一人用画笔等工具在地面上画出车辆运动轨迹，在图像中成像后，取出图像再用画图工具绘制出轨迹线，这种方法特别消耗人力和物力。另一种方法通过开发轨迹线生成软件，结合摄像头内外参和车辆参数等生成轨迹线，该方法可以一定程度上缓解人力消耗，如果遇到轨迹线图案不兼容的情况，就必须要重新开发轨迹线生成软件，而重新开发的难度和人力消耗甚至比第一种方法还高。
发明内容
针对上述问题，本专利提出了一种车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统，至少包括：
菜单栏，用于链接所述系统的各个功能模块，所述功能模块至少包括轨迹选型单元，文件处理单元，轨迹线配置单元，标定单元，数据导出单元，视图单元，及帮助；
工具栏，对应所述菜单栏中各功能模块的快捷键；
显示栏，包括整体效果显示界面和场景效果显示界面。
其中，通过菜单栏或工具栏中的快捷键进入至轨迹线配置单元，进行轨迹线属性配置，包括：
先将当前采集的轨迹线图案样式拆分为基本图元，拆分得到的图元呈现在轨迹线图元操作界面中，所述轨迹线图元操作界面显示每一图元的基础信息，通过点击对应图元进入至对应图元属性配置界面。
通过所述轨迹线图元操作界面中进行新增图元，或删除图元，或上移或下移图元的图层；所述轨迹线图元操作界面还包括common区域属性配置模块用于配置前后路公用的属性，和individual区域属性配置模块用于配置前后路不同的属性。
所述common区域属性配置模块包括：
选择RGBA或BGBA进行配置 bin 文件颜色值的保存顺序；
通过start_angle和end_angle 进行轨迹线起始和终止车轮角度配置，车轮角度选择范围为-40至40之间；
通过layout_width进行配置 Bin 文件保存的每个角度下的轨迹线图像的轨迹线图像宽度；
通过layout_height进行配置配置 Bin 文件保存的每个角度下的轨迹线图像的轨迹线图像高度。
所述individual区域属性配置模块包括：
摄像头位置配置，用于配置当前视图选择为前，后，左或右方向的视图轨迹线；
车轮轨迹线配置，用于调节车轮往左或右打时动态轨迹线的精度值，所述精度值范围取0.5-1.5之间。
所述图元属性配置界面包括：
总属性profile配置：用于配置所述基本图元线型为竖线，横线，弧线或矩形，并对每一基本图元进行命名，动或静态选择，及对称性选择；
位置属性whole position配置：通过start_pos配置相对车头或车尾的纵向起点位置；通过end_pos 进行相对车头或车尾的纵向终止位置；通过pos_center 配置车轮轨迹线的中心横向位置，为pos_center = a1*(car_width/2) + b1，其中，a1取值[1，1]，b1取值[-5000mm，5000mm]；通过thickness 配置车轮轨迹线的宽度，thickness = a2*(car_width/2) + b2，其中，a2取值[0，2]，b2取值[0，5000mm]。
颜色配置：颜色值RGBA取[0,255]；
分段设置：对所述轨迹线进行选择分段，或不分段，并通过solid_len设置每一分段的长度，通过gap_len 设置分段的间隔线长度；
点状线设置：通过勾选is_dot进行选择绘制点状线；通过Point pixel设置每个点的直径值，分别通过x_num和y_num设置横向和纵向的点个数；
轨迹线显示角度范围设置：分别通过start_angle0和end_angle0 设置显示角度范围的起始和终止角度，所述起始和终止角度取值均为[-40，40]；
车身底部阴影区域配置：通过straight_start 和 straight_end设置车身底部阴影区域的绘制。
在完成图元属性配置后，进行数据有效性检查，若均符合有效范围，则进行图元属性信息的保存；否则，弹出修改提示进行修正。
完成保存后待图像生成，并在显示栏呈现，同时弹出图像效果确认框，进行确认后，则通过整体效果显示界面显示整车的视图效果，通过场景效果显示界面切换选择显示为前视图或后视图。
所述颜色配置，还包括：将轨迹线边界上的点通过贝塞尔曲线拟合成Bezier曲线，曲线方程为：
Figure 130112DEST_PATH_IMAGE001
， 对轨迹线上的每一点
Figure 285150DEST_PATH_IMAGE002
代入上面方程，可得到Bezier方程的新坐标
Figure 351195DEST_PATH_IMAGE003
。根据当前点和新坐标的位置计算距离：
Figure 199066DEST_PATH_IMAGE004
，将轨迹线上边界任意一点的颜色
Figure 671766DEST_PATH_IMAGE005
和在当前点在图像上的颜色
Figure 958391DEST_PATH_IMAGE006
，根据q值做加权混合，得到新的颜色值
Figure 364096DEST_PATH_IMAGE007
：
Figure 117288DEST_PATH_IMAGE008
，
在图像上用
Figure 264236DEST_PATH_IMAGE007
替换当前像素的颜色。
还包括：根据障碍物位置
Figure 151289DEST_PATH_IMAGE009
，改变轨迹线显示颜色：
Figure 801713DEST_PATH_IMAGE010
。
综上所述，本发明提供一种车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统，将轨迹线重组为计算机可识别的曲线方程，再通过GPU渲染绘制轨迹线，控制轨迹线边界过度，使轨迹线显示尽可能平顺，达到抗锯齿效果，且通过开发平台化的轨迹线生成软件，丰富轨迹线样式和优化轨迹线显示效果。
附图说明
图1 为本发明所述的车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统界面图。
图2为本发明所述的图元属性配置界面。
图3为一实施例中的图元属性配置界面。
图4为一实施例中点状线设置的场景应用图。
图5为一实施例中车身底部阴影区域。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
如图1所示，为本发明提出的车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统，其中，1-菜单栏，2-快捷键区域，3-俯视图显示区域，4-单路视图显示区域，本发明所述系统至少包括：
菜单栏，用于链接所述系统的各个功能模块，所述功能模块至少包括轨迹选型单元，文件处理单元，轨迹线配置单元，标定单元，数据导出单元，视图单元，及帮助；优选的，轨迹选型单元用于选择环视，周视，前视，后视等不同角度的视图图像；文件处理单元用于导入视图文件至系统中；轨迹线配置单元用于进行轨迹线参数配置；标定单元是用于计算摄像头外参；数据导出单元用于输出生成的轨迹线文件；视图单元用于选择不同的视图到主窗口显示；帮助用于查看系统使用说明信息。
工具栏，对应所述菜单栏中各功能模块的快捷键；
显示栏，包括整体效果显示界面和场景效果显示界面。
进一步的，通过菜单栏或工具栏中的快捷键进入至轨迹线配置单元，进行轨迹线属性配置，包括：
先将当前采集的轨迹线图案样式拆分为基本图元，拆分得到的图元呈现在轨迹线图元操作界面中，所述轨迹线图元操作界面显示每一图元的基础信息，通过点击对应图元进入至对应图元属性配置界面。
通过所述轨迹线图元操作界面（如图2所示）中进行新增图元，或删除图元，或上移或下移图元的图层；所述轨迹线图元操作界面还包括common区域属性配置模块用于配置前后路公用的属性，和individual区域属性配置模块用于配置前后路不同的属性。
所述轨迹线图元操作界面属性区域含义解释如下：
Figure 335594DEST_PATH_IMAGE011
其中，所述common区域属性配置模块包括：
选择RGBA或BGBA进行配置 bin 文件颜色值的保存顺序；
通过start_angle和end_angle 进行轨迹线起始和终止车轮角度配置，车轮角度选择范围为-40至40之间；
通过layout_width进行配置 Bin 文件保存的每个角度下的轨迹线图像的轨迹线图像宽度；
通过layout_height进行配置配置 Bin 文件保存的每个角度下的轨迹线图像的轨迹线图像高度。
优选的，该common区域属性用于配置前后路共用的属性，配置完成后勾选【check】框，其中，每个配置信息含义定义如下:
Figure 314045DEST_PATH_IMAGE012
所述individual区域属性配置模块包括：
Figure 473631DEST_PATH_IMAGE013
具体的：
摄像头位置配置，用于配置当前视图选择为前，后，左或右方向的视图轨迹线；
车轮轨迹线配置，用于调节车轮往左或右打时动态轨迹线的精度值，所述精度值范围取0.5-1.5之间。
所述图元属性配置界面（如图3所示），区域属性简介如下：
Figure 509721DEST_PATH_IMAGE014
Figure 214502DEST_PATH_IMAGE015
具体的：总属性profile配置：用于配置所述基本图元线型为竖线，横线，弧线或矩形，并对每一基本图元进行命名，动或静态选择，及对称性选择；
位置属性whole position配置：通过start_pos配置相对车头或车尾的纵向起点位置；通过end_pos 进行相对车头或车尾的纵向终止位置；通过pos_center 配置车轮轨迹线的中心横向位置，为pos_center = a1*(car_width/2) + b1，其中，a1取值[1，1]，b1取值[-5000mm，5000mm]；通过thickness 配置车轮轨迹线的宽度，thickness = a2*(car_width/2) + b2，其中，a2取值[0，2]，b2取值[0，5000mm]。
颜色配置：颜色值RGBA取[0,255]；
分段设置：对所述轨迹线进行选择分段，或不分段，并通过solid_len设置每一分段的长度，通过gap_len 设置分段的间隔线长度；
点状线设置（如图4所示）：通过勾选is_dot进行选择绘制点状线；通过Pointpixel设置每个点的直径值，分别通过x_num和y_num设置横向和纵向的点个数；
轨迹线显示角度范围设置：分别通过start_angle0和end_angle0 设置显示角度范围的起始和终止角度，所述起始和终止角度取值均为[-40，40]；
车身底部阴影区域配置：通过straight_start 和 straight_end设置车身底部阴影区域的绘制；优选的，一般情况下 straight_start 和 straight_end 都勾选上。当需要绘制center 时，取消勾选 straight_start。straight_start 和 straight_end 举例如下：如图5所示，当需要绘制 area1 和 area2 时，不要勾选 straight_start 和straight_end。
在完成图元属性配置后，进行数据有效性检查，若均符合有效范围，则进行图元属性信息的保存；否则，弹出修改提示进行修正。
完成保存后待图像生成，并在显示栏呈现，同时弹出图像效果确认框，进行确认后，则通过整体效果显示界面显示整车的视图效果，通过场景效果显示界面切换选择显示为前视图或后视图。
所述颜色配置，还包括：将轨迹线边界上的点通过贝塞尔曲线拟合成Bezier曲线，曲线方程为：
Figure 70463DEST_PATH_IMAGE001
， 对轨迹线上的每一点
Figure 33740DEST_PATH_IMAGE016
代入上面方程，可得到Bezier方程的新坐标
Figure 393177DEST_PATH_IMAGE003
。根据当前点和新坐标的位置计算距离：
Figure 924652DEST_PATH_IMAGE004
，将轨迹线上边界任意一点的颜色
Figure 143275DEST_PATH_IMAGE005
和在当前点在图像上的颜色
Figure 785609DEST_PATH_IMAGE006
，根据q值做加权混合，得到新的颜色值
Figure 530711DEST_PATH_IMAGE007
：
Figure 92143DEST_PATH_IMAGE008
，
在图像上用
Figure 922695DEST_PATH_IMAGE007
替换当前像素的颜色。
还包括：根据障碍物位置
Figure 990226DEST_PATH_IMAGE009
，改变轨迹线显示颜色：
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统，其特征在于，至少包括：
菜单栏，用于链接所述系统的各个功能模块，所述功能模块至少包括轨迹选型单元，文件处理单元，轨迹线配置单元，标定单元，数据导出单元，视图单元，及帮助；
工具栏，对应所述菜单栏中各功能模块的快捷键；
显示栏，包括整体效果显示界面和场景效果显示界面。
2.根据权利要求1所述的车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统，其特征在于，通过菜单栏或工具栏中的快捷键进入至轨迹线配置单元，进行轨迹线属性配置，包括：
先将当前采集的轨迹线图案样式拆分为基本图元，拆分得到的图元呈现在轨迹线图元操作界面中，所述轨迹线图元操作界面显示每一图元的基础信息，通过点击对应图元进入至对应图元属性配置界面。
3.根据权利要求2所述的车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统，其特征在于，通过所述轨迹线图元操作界面中进行新增图元，或删除图元，或上移或下移图元的图层；所述轨迹线图元操作界面还包括common区域属性配置模块用于配置前后路公用的属性，和individual区域属性配置模块用于配置前后路不同的属性。
4.根据权利要求3所述的车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统，其特征在于，所述common区域属性配置模块包括：
选择RGBA或BGBA进行配置 bin 文件颜色值的保存顺序；
通过start_angle和end_angle 进行轨迹线起始和终止车轮角度配置，车轮角度选择范围为-40至40之间；
通过layout_width进行配置 Bin 文件保存的每个角度下的轨迹线图像的轨迹线图像宽度；
通过layout_height进行配置配置 Bin 文件保存的每个角度下的轨迹线图像的轨迹线图像高度。
5.根据权利要求3所述的车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统，其特征在于，所述individual区域属性配置模块包括：
摄像头位置配置，用于配置当前视图选择为前，后，左或右方向的视图轨迹线；
车轮轨迹线配置，用于调节车轮往左或右打时动态轨迹线的精度值，所述精度值范围取0.5-1.5之间。
6.根据权利要求2所述的车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统，其特征在于，所述图元属性配置界面包括：
总属性profile配置：用于配置所述基本图元线型为竖线，横线，弧线或矩形，并对每一基本图元进行命名，动或静态选择，及对称性选择；
位置属性whole position配置：通过start_pos配置相对车头或车尾的纵向起点位置；通过end_pos 进行相对车头或车尾的纵向终止位置；通过pos_center 配置车轮轨迹线的中心横向位置，为pos_center = a1*(car_width/2) + b1，其中，a1取值[1，1]，b1取值[-5000mm，5000mm]；通过thickness 配置车轮轨迹线的宽度，thickness = a2*(car_width/2) + b2，其中，a2取值[0，2]，b2取值[0，5000mm]；
颜色配置：颜色值RGBA取[0,255]；
分段设置：对所述轨迹线进行选择分段，或不分段，并通过solid_len设置每一分段的长度，通过gap_len 设置分段的间隔线长度；
点状线设置：通过勾选is_dot进行选择绘制点状线；通过Point pixel设置每个点的直径值，分别通过x_num和y_num设置横向和纵向的点个数；
轨迹线显示角度范围设置：分别通过start_angle0和end_angle0 设置显示角度范围的起始和终止角度，所述起始和终止角度取值均为[-40，40]；
车身底部阴影区域配置：通过straight_start 和 straight_end设置车身底部阴影区域的绘制。
7.根据权利要求6所述的车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统，其特征在于，在完成图元属性配置后，进行数据有效性检查，若均符合有效范围，则进行图元属性信息的保存；否则，弹出修改提示进行修正。
8.根据权利要求7所述的车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统，其特征在于，完成保存后待图像生成，并在显示栏呈现，同时弹出图像效果确认框，进行确认后，则通过整体效果显示界面显示整车的视图效果，通过场景效果显示界面切换选择显示为前视图或后视图。
9.根据权利要求6所述的车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统，其特征在于，所述颜色配置，还包括：将轨迹线边界上的点通过贝塞尔曲线拟合成Bezier曲线，曲线方程为：
Figure 305141DEST_PATH_IMAGE001
， 对轨迹线上的每一点
Figure 134425DEST_PATH_IMAGE002
代入上面方程，可得到Bezier方程的新坐标
Figure 676265DEST_PATH_IMAGE003
；
根据当前点和新坐标的位置计算距离：
Figure 50746DEST_PATH_IMAGE004
，将轨迹线上边界任意一点的颜色
Figure 881298DEST_PATH_IMAGE005
和在当前点在图像上的颜色
Figure 124061DEST_PATH_IMAGE006
，根据q值做加权混合，得到新的颜色值
Figure 146506DEST_PATH_IMAGE007
：
Figure 82101DEST_PATH_IMAGE008
，
在图像上用
Figure 72053DEST_PATH_IMAGE007
替换当前像素的颜色。
10.根据权利要求9所述的车载摄像头任意样式轨迹线自动化生成系统，其特征在于，还包括：根据障碍物位置
Figure 56190DEST_PATH_IMAGE009
，改变轨迹线显示颜色：
Figure 572622DEST_PATH_IMAGE010
。
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