CN114518120A - 导航引导方法、路形数据的生成方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本公开实施例涉及一种导航引导方法、路形数据的生成方法、装置、设备及介质，其中，该方法包括：在判断车辆接近路口时，获取与该路口的导航引导动作对应的路形数据；当车辆经过该路口时，基于车辆搭载的摄像设备采集的道路图像以及在拍摄该道路图像时车辆的定位位置信息，请求摄像设备的绝对位姿；根据摄像设备的绝对位姿、车辆搭载的陀螺仪检测的车辆方向变化数据和车辆的行驶速度，确定摄像设备的实时外参数；基于摄像设备的内参数和实时外参数，确定路形数据在车辆经过路口时摄像设备采集的道路图像上的投影位置；根据该投影位置将路形渲染在道路图像上，形成导航引导线。本公开实施例提供的方案能够提高路口导航引导的准确性。

Description

导航引导方法、路形数据的生成方法、装置、设备及介质

技术领域

本公开实施例涉及导航技术领域，尤其涉及一种导航引导方法、路形数据的生成方法、装置、设备及介质。

背景技术

相关技术中，增强现实(Augmented Reality，简称AR)导航可以通过摄像头获取车辆前方道路的图像，并通过在图像上渲染导航引导信息的方式实现AR导航引导。本申请发明人发现，AR导航场景下路口的导航引导准确性对于驾车用户的体验影响较大，而相关技术目前普遍存在准确性不足的问题，因此，如何提升AR导航场景路口导航引导的准确性，是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种导航引导方法、路形数据的生成方法、装置、设备及介质。

本公开实施例的第一方面提供了一种导航引导方法，该方法包括：获取车辆的定位位置信息；根据车辆的定位位置信息和已获得的导航路径信息，确定车辆是否接近路口；当车辆接近路口时，获取与该路口的导航引导动作对应的路形数据；并在车辆经过该路口时，基于车辆搭载的摄像设备采集的道路图像以及在拍摄该道路图像时车辆的定位位置信息请求摄像设备的绝对位姿；然后根据摄像设备的绝对位姿，车辆搭载的陀螺仪检测的车辆方向变化数据和车辆的行驶速度，确定摄像设备的实时外参数；基于摄像设备的内参数和实时外参数，确定路形数据在车辆经过路口时摄像设备采集的道路图像上的投影位置；进而根据该投影位置将路形渲染在道路图像上，形成导航引导线。

本公开实施例的第二方面提供了一种路形数据的生成方法，该方法包括：基于标精地图数据，获得路口的通过路径，通过路径包括进入路口的进入路段和驶出路口的退出路段；在预先采集的定位精度达到预设精度要求的轨迹数据中，获取与进入路段和退出路段匹配的轨迹数据；将所述轨迹数据处理为与路口的通过路径对应的路形数据。。

本公开实施例的第三方面提供了一种导航引导装置，该装置包括：

第一获取模块，用于获取车辆的定位位置信息。

第一确定模块，用于根据车辆的定位位置信息和已获得的导航路径信息，确定车辆是否接近路口。

第二获取模块，用于在车辆接近路口时，获取与该路口的导航引导动作对应的路形数据。

请求模块，用于在车辆经过该路口时，基于车辆搭载的摄像设备采集的道路图像以及在拍摄该道路图像时车辆的定位位置信息，请求摄像设备的绝对位姿。

第二确定模块，用于根据摄像设备的绝对位姿，车辆搭载的陀螺仪检测的车辆方向变化数据和车辆的行驶速度，确定摄像设备的实时外参数。

第三确定模块，用于基于摄像设备的内参数和实时外参数，确定路形数据在车辆经过该路口时摄像设备采集的道路图像上的投影位置。

渲染模块，用于根据路形数据在道路图像上的投影位置将路形渲染在道路图像上，形成导航引导线。

本公开实施例的第四方面提供了一种路形数据生成装置，该装置包括：

第一获取模块，用于基于标精地图数据，获得路口的通过路径，通过路径包括进入路口的进入路段和驶出路口的退出路段；

第二获取模块，用于在预先采集的定位精度达到预设精度要求的轨迹数据中，获取与进入路段和退出路段匹配的轨迹数据；

处理模块，用于将所述轨迹数据处理为与路口的通过路径对应的路形数据。

本公开实施例的第五方面提供了一种导航设备，该导航设备包括：

存储器和处理器，其中，存储器中存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时，处理器可以执行上述第一方面的方法。

本公开实施例的第六方面提供了一种计算设备，该计算设备包括：

存储器和处理器，其中，存储器中存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时，处理器可以执行上述第二方面的方法。

本公开实施例的第七方面提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时，使得处理器可以执行上述第一方面或者第二方面的方法。

本公开实施例的第八方面提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序，该计算机程序存储在计算机可读存储介质中，当该计算机程序被处理器读取并执行时，使得处理器执行上述第一方面或者第二方面的方法。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例，通过获取车辆的定位位置信息，根据车辆的定位位置和已获得的导航路径信息对车辆即将经过的路形进行预判，能够在车辆即将经过路口时及时获取与路口导航引导动作相对应的路形数据，由于路口的路况较复杂，通过提前获取路口的路形数据，基于路形数据对用户在路口的行驶方向进行引导，能够让用户提前获得引导信息，避免引导过于匆忙导致用户无法及时行驶到正确的道路上，提高了导航引导的及时性。通过在车辆经过路口时，基于车辆搭载的摄像设备采集的道路图像以及在拍摄该道路图像时车辆的定位位置信息，请求摄像设备的绝对位姿，能够及时获得车辆在路口上行驶时摄像设备的绝对位姿，在此基础之上再根据摄像设备的绝对位姿、车辆的方向变化数据和行驶速度，确定摄像设备的实时外参数，就能够根据摄像设备的内参数和实时外参数，准确获得路形数据在道路图像上的实时投影位置，使得路形在道路图像上的投影位置始终能够与道路图像上的道路贴合，从而提高了路口导航引导的准确性，改善了用户的导航引导体验。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开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简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种示例性的导航引导场景的示意图；

图2是本公开实施例提供的一种导航引导方法的流程图；

图3A和图3B是本公开实施例提供的一种确定车辆是否接近路口的方法示意图；

图4A是本公开实施例提供的一种实际道路的道路图像；

图4B是二维地图中用于描绘图4A所示道路的路形线条的示意图；

图4C是根据图4A所示道路的实际路形数据描绘得到的路形线条的示意图；

图4D是将图4B所示的路形线条渲染到图4A所示的道路图像上后得到的导航引导线条的示意图；

图4E是将图4C所示的路形线条渲染到图4A所示的道路图像上后得到的导航引导线条的示意图；

图5是本公开实施例提供的一种路形数据的生成方法的流程图；

图6是本公开实施例提供的一种路口路形数据的生成方法的示意图；

图7A是一种路口的路形示意图；

图7B是图7A中的轨迹gh延长后的示意图；

图8是本公开实施例提供的一种导航装置的结构示意图；

图9是本公开实施例提供的一种路形数据生成装置的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

针对相关技术存在的路口导航精度不足的问题，本公开实施例提供了一种导航引导方案。示例的，图1是本公开实施例提供的一种示例性的导航引导场景的示意图，如图1所示，该导航引导场景包括定位卫星10、导航设备11和服务器12。其中，定位卫星10可以是全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，简称GNSS)中的定位卫星，GNSS定位卫星可以是全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)的定位卫星，或者北斗导航卫星。导航设备11可以基于定位卫星的信号确定车辆的定位位置信息。导航设备11比如可以是手机、车机、智能车盒等具有定位导航功能的设备。导航设备11搭载了具备AR导航功能的计算机程序产品(如地图导航应用或者共享出行应用等)，这类产品可以根据用户设定的起始位置和终点位置规划行驶路线，并按照规划的行驶路线引导用户行进。服务器12中至少存储有如下信息：在路口附近采集得到的一个或者多个道路图像、采集这些道路图像时采集设备的绝对位姿的信息、路口的路形数据。其中，该路形数据可以是通过测量或者测绘的方法从实际道路上采集获得的定位精度达到预设精度要求的路形数据，比如，在本公开实施例中可以示例性的将绝对定位误差在1米以内，相对定位误差在20厘米以内的路形数据理解为满足精度要求的高精路形数据。

参见图1，在图1所示的场景中，导航设备11通过获取车辆的定位位置信息，根据车辆的定位位置和已获得的导航路径信息确定车辆是否接近路口。当车辆接近路口时从服务器12中获取与路口的导航动作对应的路形数据。当车辆经过路口时，将车辆的定位位置以及车辆上的摄像设备在该定位位置拍摄的道路图像发送给服务器12，使得服务器12基于预设算法和/或模型，计算得到摄像设备在拍摄该道路图像时的绝对位姿，并将计算结果反馈给导航设备11。导航设备11在接收到服务器12反馈的绝对位姿后，根据摄像设备的绝对位姿、车辆的速度和行驶方向，确定摄像设备的实时外参数，并基于摄像设备的内参数和实时外参数，确定路口的路形数据在车辆经过路口时摄像设备采集的道路图像上的投影位置，从而根据投影位置将路形渲染到道路图像上，形成导航引导线。

在图1所示的场景中，导航设备11通过对车辆即将经过的路形进行预判，能够在车辆即将经过路口时及时获取与路口导航引导动作相对应的路形数据，由于路口的路况较复杂，通过提前获取路口的路形数据，基于路形数据对用户在路口的行驶方向进行引导，能够让用户提前获得引导信息，避免引导过于匆忙导致用户无法及时行驶到正确的道路上，提高了导航引导的及时性。

另外，通过在车辆经过路口时，基于车辆搭载的摄像设备采集的道路图像以及在拍摄该道路图像时车辆的定位位置信息请求摄像设备的绝对位姿，根据摄像设备的绝对位姿、车辆的方向变化数据和行驶速度，确定摄像设备的实时外参数，根据摄像设备的内参数和实时外参数，确定路形数据在道路图像上的实时投影位置，根据投影位置在道路图像上渲染路形，能够使得道路图像上的引导线始终与道路图像上的实际道路贴合，提高了路形渲染的准确性和路口导航引导的准确性。

下面结合示例性的实施例对本公开实施例的方案进行详细说明。

图2是本公开实施例提供的一种导航引导方法的流程图。该方法可以由一种搭载在车辆上的导航设备执行，该导航设备可以被示例性的具体为一种搭载了具备AR导航功能的计算机程序产品(如地图导航应用或者共享出行应用等)的设备，比如手机、车机、智能车盒中的一种，但不局限于这些设备。其中，AR导航功能是指一种利用摄像设备，比如手机相机、车辆上搭载的摄像头、行车记录仪等，实时获取前方道路图像，并结合车辆定位位置和导航数据，在实际道路图像上生成虚拟的导航引导的导航方式。如图2所示，图2实施例提供的导航引导方法包括如下步骤：

步骤201、获取车辆的定位位置信息。

在一种示例性的实施场景中，车辆的定位位置信息包括车辆在世界坐标系中的坐标位置。该坐标位置可以从导航设备自身搭载的定位系统获得，也可以从车辆上搭载的定位系统上获得。其中，本实施例所称的定位系统可以包括但不局限于如下系统中的至少一种：GPS、北斗导航系统。

在另一种实施场景中，车辆的定位位置信息还可以包括车辆所在路段的信息以及车辆在路段中的位置。其中，车辆所在路段的信息比如可以包括但不局限于如下信息中的至少一种：路段名称、路段编号、路段的位置、该路段附近与该路段连接的路段的信息。其中，车辆所在路段的信息以及车辆在路段中的位置可以通过多种方式获取，比如，在一种可行的获取方式中，可以根据车辆在世界坐标系中的坐标位置，从预先获得的地图数据中得到该坐标位置所处的路段，再根据该路段的坐标范围确定车辆在路段中的相对位置。再比如，在另一种可行的方法中，在得到车辆在世界坐标系中的坐标位置后，还可以根据预先获得的导航路径信息，确定该坐标位置在导航路径上所处的路段，再根据该路段在世界坐标系中的坐标范围确定车辆在路段中的相对位置。

当然，上述两种实施场景仅是示例说明，实际中，车辆的定位位置信息可以根据需要通过不同的方式获取，而不必局限于某种或者某几种特定的方式。

步骤202、根据车辆的定位位置信息和已获得的导航路径信息，确定车辆是否接近路口。

本实施例中，导航路径信息包括起始位置到终点位置的规划路线，以及规划路线经过的路段和路形信息。路口作为一种常见的路形是一种重要的导航引导场景。为了能够在路口位置上实现有效的导航引导，需要根据车辆的定位位置信息和已获得的导航路径信息确定车辆是否接近路口，从而在车辆接近路口时及时获得与路口的导航引导动作相对应的路形数据。其中，判断车辆是否接近路口的方法有多种，比如在一种可行的实施方式中，可以根据预设的距离范围，从导航路径信息中获取车辆前方路径中距离当前定位位置在预设距离范围内的路形的信息进行判断，当判断车辆前方预设距离范围内包括路口时，确定车辆接近路口，否则确定车辆未接近路口。比如，图3A和图3B是本公开实施例提供的一种确定车辆是否接近路口的方法示意图。图3A和图3B中的曲线e是导航路径上的一部分，曲线e上的箭头表示行驶方向。曲线e上的位置a为车辆的定位位置在导航路径上的投影点的位置。位置b和位置c是位于车辆前方路径上的两处位置。参见图3A的实施方式中，上述预设距离范围可以被具体为导航路径的长度范围，假设导航路径上位于位置a和位置b之间的曲线(以下简称曲线ab)对应的实际路径长度为n，n的取值为预设距离范围规定的最大路径长度，那么，在一种示例性的实施方式中，可以从导航路径信息中提取曲线ab所对应的路形信息，并在曲线ab经过路口时确定车辆接近路口。参见图3B的实施方式中，上述预设距离范围还可以被具体为导航路径上的位置与车辆定位位置之间的直线距离范围，假设位置c距离位置a的直线距离为m，m的取值为预设距离范围规定的最大直线距离，那么，在另一种示例性的实施方式中，可以从导航路径信息中提取曲线ac所对应的路形信息，并在曲线ac经过路口时确定车辆接近路口。当然这里仅为示例说明并不是对本公开实施例的唯一限定。

步骤203、当车辆接近路口时，获取与该路口的导航引导动作对应的路形数据。

本实施例中的路形数据可以用于描述路形上各位置的形状、弧度、坐标(世界坐标系下的位置)等信息。通过路形数据可以模拟真实道路的路形。路形数据中的每个点的坐标用世界坐标系下的坐标表示。

示例的，本实施例的路形数据可以基于定位精度达到预设精度要求的轨迹数据预先制作得到。在本实施例中，定位精度达到预设精度要求的轨迹数据可以示例性的理解为绝对定位误差在1米以内，相对定位误差在20厘米以内的高精轨迹数据，但是在其他实施例中预设精度也可以根据需要进行设定。

本实施例中路形数据的制作方法可以有多种，比如在本一种示例性的实施方式中可以基于标精地图数据，获得与路口的导航引导动作对应的动作路径，动作路径包括：进入路口的进入路段和驶出路口的退出路段；然后在预先采集的定位精度达到预设精度要求的轨迹数据中，获取与路口的进入路段和退出路段匹配的轨迹数据，并将该轨迹数据处理为与导航引导动作对应的路形数据。其中，在将轨迹数据处理为与导航引导动作对应的路形数据的过程中，可以直接将该轨迹数据作为与导航引导动作对应的路形数据，也可以对轨迹数据进行预设处理后得到与导航引导动作对应的路形数据。比如，在一种示例性的预设处理方法中，可以根据轨迹数据，分别获得路口的进入路段的轨迹长度和退出路段的轨迹长度，然后再对进入路段的轨迹长度和退出路段的轨迹长度进行判断，如果进入路段的轨迹长度小于第一预设长度，且在进入路口前的第一预设范围内没有其他路口，则沿进入路口的方向的反方向对路口进入路段的轨迹进行延长处理，得到与路口的进入路段对应的路形数据；和/或，如果退出路段的轨迹长度小于第二预设长度，且在退出路口后的第二预设范围内没有其他路口，则沿退出路口的方向对退出路段的轨迹进行延长处理，得到与路口的退出路段对应的路形数据。

在本实施例中，通过上述方法制作得到的路形数据可以被预先存储在导航设备或者远端服务器中，当车辆接近路口时，导航设备可以根据车辆的定位位置从本地或远端服务器上获得与路口的导航引导动作对应的路形数据。比如在一种示例性的实施方式中，在获得车辆的定位位置后，可以根据车辆的定位位置，以及预先获得的地图数据或者导航路径信息，得到车辆当前所在的路段信息，然后再根据车辆所在的路段和导航路径信息，确定车辆前方即将经过的路口的信息，然后再根据该路口的信息从本地或者远端服务器上获取相应的路形数据。再比如，在另一种示例性的实施方式中，也可以根据预先获得的导航引导动作，获得进入路口的第一路段的信息和退出路口的第二路段的信息，然后再从本地或者远端服务器上获取已采集到的路形数据中进入路段为第一路段，退出路段为第二路段的路形数据作为该路口的路形数据。当然这里仅是本公开实施例的一种实施方式而不是全部实施方式，实际上，路形数据的获取方式可以根据需要进行设定，而不必局限于某一种特定的方式。

在相关技术中，AR导航技术一般是将二维地图上用于描绘路形的线条渲染到道路图像上来生成虚拟的导航引导线，而二维地图上的线条仅能粗略的反映路形的样式，比如直线、岔路、路口等，不能准确反映路形的真实形态，比如，弧度，形状等。因此，基于二维地图上的线条生成的导航引导线不能与道路图像上的实际道路完美融合，导致导航引导的准确性被降低。而本实施例的路形数据是通过实地采集得到的，能够真实反映路形的真实形态，从而根据该路形数据生成的导航引导线能够与道路图像上的实际路形完美融合。比如，图4A是本公开实施例提供的一种实际道路的道路图像，图4B是二维地图中用于描绘图4A所示道路的路形线条的示意图，图4C是根据图4A所示道路的实际路形数据描绘得到的路形线条的示意图，图4D是将图4B所示的路形线条渲染到图4A所示的道路图像上后得到的导航引导线条的示意图，图4E是将图4C所示的路形线条渲染到图4A所示的道路图像上后得到的导航引导线条的示意图。如图4B所示，在一般的二维地图中，出于制图考虑和美观考虑，同一种路形，比如岔路、路口等一般采用相同形状的线条进行表示，而该线条并不能真实反映道路的实际形状和弧度等信息，因此，在图4D中，将图4B的路形线条渲染到图4A所示道路图像上后得到的导航引导线不能与道路图像上的实际道路完美重合，引导的准确性较低，用户体验较差。而在图4C中，由于该路形线条是基于道路的真实路形数据得到的，因而该线条能够真实反映出道路的实际形状和弧度等信息，在图4E中，将图4C的路形线条渲染到图4A所示道路图像上后得到的导航引导线能够与道路图像上的实际道路完美重合，引导的准确性较高，用户体验较好。从图4A-图4E不难看出，本公开实施例的方案能够有效提高导航引导的准确性，改善用户体验。

步骤204、在车辆经过该路口时，基于车辆搭载的摄像设备采集的道路图像及在拍摄该道路图像时车辆的定位位置信息，请求摄像设备的绝对位姿。

其中，在本实施例中，摄像设备可以被具体为但不局限于如下移动设备中的一种：手机上的相机、车机上搭载的摄像设备、车辆上搭载的摄像头、行车记录仪。但是在其他实施例中也可以不局限于本实施例列举的这些设备，实际上，任何具备拍摄功能的设备都可以被应用为本实施例中的摄像设备。本实施例中，摄像设备的绝对位姿可以理解为摄像设备在世界坐标系下的位置和姿态。

示例的，在一些实施方式中，被请求设备可以是服务器，即导航设备可以被配置为向预设的服务器请求摄像设备的绝对位姿，服务器被配置为基于导航设备的请求中携带的车辆的定位位置信息和采集的道路图像，确定并返回摄像设备的绝对位姿。其中。服务器基于导航设备的请求中携带的车辆的定位位置信息和采集的道路图像，确定摄像设备的绝对位姿的方法至少可以包括如下几种：

示例的，在如下方法中服务器至少存储有在路口附近采集的道路图像，以及采集设备在采集这些道路图像时的绝对位姿。该服务器具备图片处理能力和计算能力。

示例的，在一种示例性的方法中，如果道路图像中包括路牌等包含诸如道路名称，道路编号等道路信息的物体时，服务器从图像上识别出道路信息，然后根据车辆的定位位置，从本地存储的图像中获取在该位置上采集到的同样包含该道路信息的图像作为参考图像，然后再基于该参考图像和接收到的道路图像，采用预设模型获得摄像设备与参考图像的采集设备之间的相对位姿，进而基于获取到的相对位姿以及采集设备在拍摄参考图像时的绝对位姿，计算得到摄像设备在拍摄该道路图像时的绝对位姿。

在另一种示例性的方法中，服务器在接收到道路图像和定位位置信息后，还可以先基于定位位置信息从预先采集的道路图像中筛选出定位位置附近道路的多个道路图像，并从这些道路图像中确定出与接收到的道路图像相似度最高的图像作为参考图像，然后将接收到的道路图像和确定出的参考图像输入预设的深度神经网络模型，通过预设的深度神经网络模型输出得到摄像设备与参考图像的采集设备之间的相对位姿。进而根据参考图像的采集设备在采集该参考图像时的绝对位姿，即可得到摄像设备的绝对位姿。也就是说，在本实施例中该种方法可以示例性的表述为基于导航设备的请求中携带的定位位置信息，从预先采集的道路图像中，获取定位位置附近道路的参考图像，该参考图像是指与摄像设备在定位位置采集到的道路图像相似度最高的道路图像；根据参考图像和道路图像计算参考图像的采集设备与摄像设备之间的相对位姿；根据采集设备与摄像设备之间的相对位姿以及采集设备在采集参考图像时的绝对位姿，计算得到摄像设备的绝对位姿。

步骤205、根据摄像设备的绝对位姿，车辆搭载的陀螺仪检测的车辆方向变化数据和车辆的行驶速度，确定摄像设备的实时外参数。

其中，摄像设备的外参数是指摄像设备在世界坐标系中的参数，比如位置和旋转方向等。

摄像设备和陀螺仪可以集成在同一个设备中，也可以独立存在，具体是集成在一起还是独立设置可以根据需要进行设定。比如，当本实施例中所称的导航设备被具体为手机或者车机时，摄像设备和陀螺仪可以同时集成在手机或者车机中。再比如，当本实施例所称的导航设备被具体为智能车盒时，摄像设备可以被集成在车辆的行车记录仪中，陀螺仪可以被集成在智能车盒中。当然这里仅为示例说明，实际上在不同的导航场景中，摄像设备和陀螺仪的集成方式可以根据需要进行设定。

实际中，为了能够得到路形数据在道路图像上的准确投影位置，必须要得到摄像设备的实时外参数，而实际中摄像设备的实时外参数是与摄像设备实时的位置和姿态关联的，而摄像设备与车辆之间的相对位姿是固定不变的，所以摄像设备的实时位置和姿态取决于车辆的实时位置和姿态。由于行驶过程中车辆的位置和行驶方向等参数是实时变化的，因此，摄像设备在某个时刻之后的实时外参数可以根据该时刻摄像设备的绝对位姿以及车辆在该时刻的行驶方向和速度计算得到，其计算方式可以采用与相关技术类似的方式，在这里不再赘述。

步骤206、基于摄像设备的内参数和实时外参数，确定路形数据在车辆经过路口时摄像设备采集的道路图像上的投影位置。

其中，摄像设备的内参数是指与摄像设备自身特性相关的参数，比如焦距、像素大小等。

实际中摄像设备的实时外参数对应的坐标系是世界坐标系，内参数对应的坐标系是摄像设备自身的坐标系。而本实施例中的路形数据是一种在世界坐标系下得到的数据，如果要将路形数据投影到道路图像上，需要将路形数据从世界坐标系转换到摄像设备自身的坐标系上。因此，在本实施例的一种实施方式中，在得到摄像设备的实时外参数之后，可以根据摄像设备的实时外参数和内参数(摄像设备的内参数是固定的)先计算出摄像设备的旋转平移矩阵和相机投影矩阵。其中，旋转平移矩阵用于描述世界坐标系与摄像设备坐标系之间的转换关系，相机投影矩阵用于描述如何将三维空间中的点投影到二维图像中。然后再根据旋转平移矩阵和相机投影矩阵，确定得到路形数据在摄像设备采集的道路图像上的投影位置。本实施例中旋转平移矩阵和相机投影矩阵的计算方法可以采用与相关技术类似的方法，这里再赘述。

步骤207、根据路形数据在道路图像上的投影位置将路形渲染在道路图像上，形成导航引导线。

本公开实施例，通过获取车辆的定位位置信息，根据车辆的定位位置和已获得的导航路径信息对车辆即将经过的路形进行预判，能够在车辆即将经过路口时及时获取与路口导航引导动作相对应的路形数据，由于路口的路况较复杂，通过提前获取路口的路形数据，基于路形数据对用户在路口的行驶方向进行引导，能够让用户提前获得引导信息，避免引导过于匆忙导致用户无法及时行驶到正确的道路上，提高了导航引导的及时性。通过在车辆经过路口时，基于车辆搭载的摄像设备采集的道路图像以及在拍摄该道路图像时车辆的定位位置信息，请求摄像设备的绝对位姿，能够及时获得车辆在路口上行驶时摄像设备的绝对位姿，在此基础之上再根据摄像设备的绝对位姿、车辆的方向变化数据和行驶速度，确定摄像设备的实时外参数，就能够根据摄像设备的内参数和实时外参数，准确获得路形数据在道路图像上的实时投影位置，使得路形在道路图像上的投影位置始终能够与道路图像上的道路贴合，从而提高了路口导航引导的准确性，改善了用户的导航引导体验。

以上是针对车辆处于导航引导状态的实现方式，当车辆处于巡航状态，本公开实施例提供的方案亦可和预测车辆在路口的行驶方向的方案结合实线，具体地：将预测得到的车辆的大概率行驶方向(等同于导航引导动作)对应的路形数据用一种方式渲染，比如，用实线渲染，而将其他行驶方向对应的路线数据用其他方式渲染，比如，变淡、变成虚线或不显示。

图5是本公开实施例提供的一种路形数据的生成方法的流程图，如图5所示，在一种示例性的实施方式中路口的路形数据可以通过如下方法制作得到：

步骤501、基于标精地图数据，获得路口的通过路径，通过路径包括进入路口的进入路段和驶出路口的退出路段。

其中，所述标精是相对于高精的定位精度表述，其绝对定位误差一般会大于1米，比如，5米或者10米等，相对定位误差超过20厘米，比如1米或者2米等。

步骤502、在预先采集的定位精度达到预设精度要求的轨迹数据中，获取与路口的进入路段和退出路段匹配的轨迹数据。

步骤503、将该轨迹数据处理为与路口的通过路径对应的路形数据。

本实施例所称的轨迹数据可以被示例性的理解为绝对定位误差在1米以内，相对定位误差在20厘米以内的高精轨迹数据。该轨迹数据比如可以通过装备有高精GPS和高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistance System，简称ADAS)的采集车采集得到。

考虑到采集效率的问题，实际中采集车的一次采集任务中可能会同时采集到一个或多个区域的轨迹数据，而这些轨迹数据中又可能包括采集车在多个路口上采集到的轨迹数据。那么如何确定这些轨迹数据与路口之间的对应关系，也是本公开实施例解决的技术问题之一。由于路口通常位于两个路段的衔接位置上，即进入路口的路段和退出路口的路段通常是两个不同的路段，不同的路段具有不同的GPS信息，因此，在本实施例的一种实施方式中可以先根据标精地图数据获得某个路口的进入路段的信息和退出路段的信息，该信息中包括进入路段和退出路段中各点对应的GPS信息。然后再根据进入路段和退出路段中各点的GPS信息，遍历采集车采集到的所有轨迹数据，当轨迹数据对应的进入路段和该路口的进入路段相同，退出路段与该路口的退出路段相同，那么将这个轨迹数据处理为该路口的路形数据。比如，图6是本公开实施例提供的一种路口路形数据的生成方法的示意图，如图6所示，假设路口包括路段a、路段b和路段c，行驶轨迹d和行驶轨迹e是根据两个不同的轨迹数据得到的行驶轨迹。其中，路段a为进入路口的路段，路段b和路段c为不同出口对应的退出路段。轨迹d中驶入轨迹61的GPS坐标与路段a的GPS坐标相同，驶出轨迹62的GPS坐标与路段b的GPS坐标相同。轨迹e中驶入轨迹63的GPS坐标与路段a的GPS坐标相同，驶出轨迹64的GPS坐标与路段c的GPS坐标相同。假设根据导航路径指示，车辆需要从路段a驶入，从路段b驶出，那么需要获取从路段a到路段b的路形数据，经过路段匹配发现轨迹d的驶入路段为路段a，驶出路段为路段b，那么轨迹d对应的轨迹数据即可作为从路段a到路段b的路形数据，将轨迹d渲染到路口的道路图像上得到导航引导线。当然这里仅为示例说明而不是唯一限定。

进一步的，为了增加路口位置的引导距离，使得用户能够距离路口位置较远的地方即可以明确路口位置上的路径，并提前做好准备。在本实施例的一种示例性的实施方式中，在得到与路口的进入路段和退出路段匹配的轨迹数据后，还可以根据该轨迹数据获得路口进入路段的轨迹长度和退出路段的轨迹长度，当进入路段的轨迹长度小于第一预设长度，且在进入路口前的第一预设范围内没有其他路口，则沿进入路口的方向的反方向对进入路段的轨迹进行延长处理，得到与路口的进入路段对应的路形数据，和/或，当退出路段的轨迹长度小于第二预设长度，且在退出路口后的第二预设范围内没有其他路口，则沿退出路口的方向的反方向对退出路段的轨迹进行延长处理，得到与路口的退出路段对应的路形数据。比如，图7A是一种路口的路形示意图，在图7A中，轨迹gh为根据路口上采集到的轨迹数据得到的轨迹，如图7A所示，进入路口之前没有其他路口，退出路口之后也没有其他路开口，则可以将轨迹gh的g端沿进入方向的反方向进行延长，将轨迹gh的h端沿退出方向进行延长，得到图7B所示的轨迹，其中轨迹的延长长度可以根据需要进行设置，本实施例不做具体限定。

由于本公开实施例的路形数据是基于高精轨迹数据得到的，根据该路形数据得到的路形相比于标精地图中的路形更准确，因而在将该路形渲染到道路图像上后，该路形能够与道路图像上的道路贴合，从而提高了路口引导的准确性和用户体验。

图8是本公开实施例提供的一种导航装置的结构示意图，该导航装置可以被理解为上述实施例中的导航设备或者导航设备的部分功能模块。如图8所示，导航装置80包括：

第一获取模块81，用于获取车辆的定位位置信息。

第一确定模块82，用于根据车辆的定位位置信息和已获得的导航路径信息，确定车辆是否接近路口。

第二获取模块83，用于在车辆接近路口时，获取与路口的导航引导动作对应的路形数据。

请求模块84，用于在车辆经过路口时，基于车辆搭载的摄像设备采集的道路图像及在拍摄道路图像时车辆的定位位置信息，请求摄像设备的绝对位姿。

第二确定模块85，用于根据摄像设备的绝对位姿，车辆搭载的陀螺仪检测的车辆方向变化数据和车辆的行驶速度，确定摄像设备的实时外参数。

第三确定模块86，用于基于摄像设备的内参数和实时外参数，确定路形数据在车辆经过路口时摄像设备采集的道路图像上的投影位置。

渲染模块87，用于根据投影位置将路形渲染在道路图像上，形成导航引导线。

在一种实施方式中，第二获取模块83，用于：

根据路口的导航引导动作，获取进入路口的第一路段的信息和退出路口的第二路段的信息；获取已采集到的路形数据中，进入路段为第一路段，退出路段为第二路段的路形数据作为路口的路形数据。

在一种实施方式中，路形数据是基于轨迹数据预先制作的，装置80还包括：

第一获取模块，用于基于标精地图数据，获得与路口的导航引导动作对应的动作路径，动作路径包括：进入路口的进入路段和驶出路口的退出路段；

第一获取模块，用于在预先采集的定位精度达到预设精度要求的轨迹数据中，获取与进入路段和退出路段匹配的轨迹数据；

处理模块，用于将该轨迹数据处理为与导航引导动作对应的路形数据。

在一种实施方式中，处理模块，

用于根据轨迹数据，分别获取进入路段的轨迹长度和退出路段的轨迹长度；

如果进入路段的轨迹长度小于第一预设长度，且在进入路口前的第一预设范围内没有其他路口，则沿进入路口的方向的反方向对进入路段的轨迹进行延长处理，得到与进入路段对应的路形数据；

和/或

如果退出路段的轨迹长度小于第二预设长度，且在退出路口后的第二预设范围内没有其他路口，则沿退出路口的方向对退出路段的轨迹进行延长处理，得到与退出路段对应的路形数据。

在一种实施方式中，请求模块84基于车辆搭载的摄像设备采集的道路图像及在拍摄所述道路图像时所述车辆的定位位置信息，请求所述摄像设备的绝对位姿，以使被请求设备基于请求中携带的车辆的定位位置信息和采集的道路图像，确定并返回摄像设备的绝对位姿。

在一种实施方式中，基于请求中携带的车辆的定位位置信息和采集的道路图像，确定并返回摄像设备的绝对位姿，具体包括：

基于请求中携带的车辆的定位位置信息，从预先采集的道路图像中，获取定位位置附近道路的参考图像，参考图像是指与摄像设备在定位位置采集到的道路图像相似度最高的道路图像；根据参考图像和接收到的道路图像计算参考图像的采集设备与摄像设备之间的相对位姿；根据计算得到的相对位姿以及采集设备在采集参考图像时的绝对位姿，计算得到摄像设备的绝对位姿。

在一种实施方式中，第三确定模块86，用于：

基于摄像设备的内参数和实时外参数，计算得到摄像设备的旋转平移矩阵和相机投影矩阵；基于旋转平移矩阵和相机投影矩阵，确定路形数据在车辆经过路口时摄像设备采集的道路图像上的投影位置。

本实施例提供的装置能够执行上述图1-图7中任一实施例的方法，其执行方式和有益效果类似，在这里不再赘述。

图9是本公开实施例提供的一种路形数据生成装置的结构示意图，如图9所示，路形数据生成装置90包括：

第一获取模块91，用于基于标精地图数据，获得路口的通过路径，所述通过路径包括进入所述路口的进入路段和驶出所述路口的退出路段；

第二获取模块92，用于在预先采集的定位精度达到预设精度要求的轨迹数据中，获取与所述进入路段和所述退出路段匹配的轨迹数据；

处理模块93，用于将所述轨迹数据处理为与所述路口的通过路径对应的路形数据。

在一种实施方式中，处理模块93用于：

根据所述轨迹数据，分别获取所述进入路段的轨迹长度和所述退出路段的轨迹长度；

如果所述进入路段对应的轨迹长度小于第一预设长度，且在进入所述路口前的第一预设范围内没有其他路口，则沿进入所述路口的方向的反方向对所述进入路段的轨迹进行延长处理，得到与通过路径对应的进入路段的路形数据；

和/或

如果所述退出路段对应的轨迹长度小于第二预设长度，且在退出所述路口后的第二预设范围内没有其他路口，则沿退出所述路口的方向对所述退出路段的轨迹进行延长处理，得到与通过路径对应的退出路段的路形数据。

本实施例提供的装置能够执行上述图5实施例的方法，其执行方式和有益效果类似，在这里不再赘述。

本公开实施例还提供了一种导航设备，该导航设备包括存储器和处理器，其中，存储器中存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得处理器可以执行上述图1-图7中任一实施例的方法。其中，该导航设备包括如下中的至少一种：手机、车机、智能车盒。

本公开实施例还提供了一种计算设备，该计算设备包括存储器和处理器，其中，存储器中存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得处理器可以执行上述图5实施例的方法。

本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得处理器可以执行上述图1-图7中任一实施例的方法。

本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序，该计算机程序存储在计算机可读存储介质中，当该计算机程序被处理器读取并执行时，使得处理器执行上述图1-图7中任一实施例的方法。

其中，该计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。该计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。该计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。计算机可读的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

计算机可读存储介质中存储的计算机程序可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。该计算机程序可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。

对于本公开实施例中提供的方法、装置或者产品，在实际应用时，可以与其他实现AR导航的技术方案共同被实施，在这种情况下，可以由导航设备判断在相应路口启用哪种技术方案，比如，如果路口处于正常通行状态，则可以启用本公开实施例提供的方案，如果路口出现了封路、事故等特殊事件，则可以启用基于视觉识别的AR导航技术方案，对此本公开不做任何限制。本公开实施例提供的方法、装置或者产品，可适用于物流、共享出行、自动驾驶等需要AR导航的场景。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (15)

1.一种导航引导方法，包括：

获取车辆的定位位置信息；

根据所述定位位置信息和已获得的导航路径信息，确定所述车辆是否接近路口；

当所述车辆接近路口时，获取与所述路口的导航引导动作对应的路形数据；

在所述车辆经过所述路口时，基于车辆搭载的摄像设备采集的道路图像及在拍摄所述道路图像时所述车辆的定位位置信息，请求所述摄像设备的绝对位姿；

根据所述摄像设备的绝对位姿，车辆搭载的陀螺仪检测的车辆方向变化数据和车辆的行驶速度，确定摄像设备的实时外参数；

基于所述摄像设备的内参数和实时外参数，确定所述路形数据在车辆经过所述路口时摄像设备采集的道路图像上的投影位置；

根据所述投影位置将路形渲染在所述道路图像上，形成导航引导线。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取与所述路口的导航引导动作对应的路形数据，包括：

根据所述路口的导航引导动作，获取进入所述路口的第一路段的信息和退出所述路口的第二路段的信息；

获取已采集到的路形数据中，进入路段为所述第一路段，退出路段为所述第二路段的路形数据作为所述路口的路形数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述路形数据是基于轨迹数据预先制作的，具体包括：

基于标精地图数据，获得与路口的导航引导动作对应的动作路径，动作路径包括：进入所述路口的进入路段和驶出所述路口的退出路段；

在预先采集的定位精度达到预设精度要求的轨迹数据中，获取与所述进入路段和所述退出路段匹配的轨迹数据；

将所述轨迹数据处理为与导航引导动作对应的路形数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述将所述轨迹数据处理为与导航引导动作对应的路形数据，具体包括：

根据所述轨迹数据，分别获取所述进入路段的轨迹长度和所述退出路段的轨迹长度；

如果所述进入路段的轨迹长度小于第一预设长度，且在进入所述路口前的第一预设范围内没有其他路口，则沿进入所述路口的方向的反方向对所述进入路段的轨迹进行延长处理，得到与所述进入路段对应的路形数据；

和/或

如果所述退出路段的轨迹长度小于第二预设长度，且在退出所述路口后的第二预设范围内没有其他路口，则沿退出所述路口的方向对所述退出路段的轨迹进行延长处理，得到与所述退出路段对应的路形数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，基于车辆搭载的摄像设备采集的道路图像及在拍摄所述道路图像时所述车辆的定位位置信息，请求所述摄像设备的绝对位姿，具体包括：

基于车辆搭载的摄像设备采集的道路图像及在拍摄所述道路图像时所述车辆的定位位置信息，发送绝对位姿定位请求至被请求设备，以使被请求设备基于所述请求携带的所述车辆的定位位置信息和采集的道路图像，确定并返回所述摄像设备的绝对位姿。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，

基于所述请求携带的所述车辆的定位位置信息和采集的道路图像，确定并返回所述摄像设备的绝对位姿，具体包括：

基于所述请求携带的所述车辆的定位位置信息，从预先采集的道路图像中，获取所述定位位置附近道路的参考图像，所述参考图像是指与所述摄像设备在所述定位位置采集到的道路图像相似度最高的道路图像；

根据所述参考图像和所述道路图像计算所述参考图像的采集设备与所述摄像设备之间的相对位姿；

根据所述相对位姿以及所述采集设备在采集所述参考图像时的绝对位姿，计算得到所述摄像设备的绝对位姿。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其中，所述基于所述摄像设备的内参数和实时外参数，确定所述路形数据在车辆经过所述路口时摄像设备采集的道路图像上的投影位置，包括：

基于所述摄像设备的内参数和实时外参数，计算得到所述摄像设备的旋转平移矩阵和相机投影矩阵；

基于所述旋转平移矩阵和所述相机投影矩阵，确定所述路形数据在车辆经过所述路口时摄像设备采集的道路图像上的投影位置。

8.一种路形数据的生成方法，包括：

基于标精地图数据，获得路口的通过路径，所述通过路径包括进入所述路口的进入路段和驶出所述路口的退出路段；

在预先采集的定位精度达到预设精度要求的轨迹数据中，获取与所述进入路段和所述退出路段匹配的轨迹数据；

将所述轨迹数据处理为与所述路口的通过路径对应的路形数据。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述将所述轨迹数据处理为与所述路口的通过路径对应的路形数据，包括：

根据所述轨迹数据，分别获取所述进入路段的轨迹长度和所述退出路段的轨迹长度；

如果所述进入路段对应的轨迹长度小于第一预设长度，且在进入所述路口前的第一预设范围内没有其他路口，则沿进入所述路口的方向的反方向对所述进入路段的轨迹进行延长处理，得到与所述通过路径对应的进入路段的路形数据；

和/或

如果所述退出路段对应的轨迹长度小于第二预设长度，且在退出所述路口后的第二预设范围内没有其他路口，则沿退出所述路口的方向对所述退出路段的轨迹进行延长处理，得到与所述通过路径对应的退出路段的路形数据。

10.一种导航引导装置，包括：

第一获取模块，用于获取车辆的定位位置信息；

第一确定模块，用于根据所述定位位置信息和已获得的导航路径信息，确定所述车辆是否接近路口；

第二获取模块，用于在所述车辆接近路口时，获取与所述路口的导航引导动作对应的路形数据；

请求模块，用于在所述车辆经过所述路口时，基于车辆搭载的摄像设备采集的道路图像及在拍摄所述道路图像时所述车辆的定位位置信息，请求所述摄像设备的绝对位姿；

第二确定模块，用于根据所述摄像设备的绝对位姿，车辆搭载的陀螺仪检测的车辆方向变化数据和车辆的行驶速度，确定摄像设备的实时外参数；

第三确定模块，用于基于所述摄像设备的内参数和实时外参数，确定所述路形数据在车辆经过所述路口时摄像设备采集的道路图像上的投影位置；

渲染模块，用于根据所述投影位置将路形渲染在所述道路图像上，形成导航引导线。

11.一种路形数据生成装置，包括：

第一获取模块，用于基于标精地图数据，获得路口的通过路径，所述通过路径包括进入所述路口的进入路段和驶出所述路口的退出路段；

第二获取模块，用于在预先采集的定位精度达到预设精度要求的轨迹数据中，获取与所述进入路段和所述退出路段匹配的轨迹数据；

处理模块，用于将所述轨迹数据处理为与所述路口的通过路径对应的路形数据。

12.一种导航设备，包括：

存储器和处理器，其中，所述存储器中存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

13.一种计算设备，包括：

存储器和处理器，其中，所述存储器中存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，所述处理器执行如权利要求8或9所述的方法。

14.一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，所述处理器执行如权利要求1-9中任一项所述的方法。

15.一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序，所述计算机程序存储在计算机可读存储介质中，当所述计算机程序被处理器读取并执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-9中任一项所述的方法。

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