CN114987497B - 一种后向车道线拟合方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

一种后向车道线拟合方法、装置、电子设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种后车道线拟合方法、装置、电子设备和存储介质。该方法包括：获取车辆的行驶车速和前向车道线参数；根据行驶车速和前向车道线参数，计算车辆沿车道线方向行驶的纵向距离；根据前向车道线参数和纵向距离，计算车辆的后向车道线的离散点信息；对离散点信息进行拟合得到后向车道线方程信息，根据后向车道线方程信息确定车辆的后向车道线。本发明实施例通过获取车辆的行驶车速和前向车道线参数，最后进行计算并确定车辆的后向车道线，提升了自动驾驶系统如自动换道功能的安全性，提高自动驾驶系统的安全性。

Description

一种后向车道线拟合方法、装置、电子设备和存储介质
技术领域
本发明涉及车道线拟合技术领域，尤其涉及一种后向车道线拟合方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
汽车在行驶过程中，车道线是自动驾驶系统用于判断当前自车位置及其他交通参与者相对本车位置的重要依据。
目前，现有技术搭载智能驾驶系统的车辆多采用单一的前视摄像头进行车道线信息的获取，并采用高精度地图车道线信息不成车辆的后方车道线信息，然而，在非高精度地图覆盖区域或者由于定位信号弱无法准确定位时，仅搭载前视摄像头的车辆无法获取后向车道线信息，同时智能车辆无法判断后方车辆相对位置，难以安全地实现自动换道等功能。
发明内容
本发明提供了一种后向车道线拟合方法、装置、电子设备和存储介质，实现利用前视摄像头获取历史车道线信息，并结合车辆的自身运动进行后向车道线推算能够在不增加额外成本的情况下获取后向车道线信息，提升了自动驾驶系统如自动换道功能的安全性。
第一方面，本发明实施例提供了一种后向车道线拟合方法，该方法包括：获取车辆的行驶车速和前向车道线参数；根据行驶车速和前向车道线参数，计算车辆沿车道线方向行驶的纵向距离；根据前向车道线参数和纵向距离，计算车辆的后向车道线的离散点信息；对离散点信息进行拟合得到后向车道线方程信息，根据后向车道线方程信息确定车辆的后向车道线。
第二方面，本发明实施例还提供了一种后向车道线拟合装置，该装置包括：参数获取模块，用于获取车辆的行驶车速和前向车道线参数；距离计算模块，用于根据行驶车速和前向车道线参数，计算车辆沿车道线方向行驶的纵向距离；信息计算模块，用于根据前向车道线参数和纵向距离，计算车辆的后向车道线的离散点信息；车道线确定模块，用于对离散点信息进行拟合得到后向车道线方程信息，根据后向车道线方程信息确定车辆的后向车道线。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的后向车道线拟合方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例的后向车道线拟合方法。
本发明实施例的技术方案，通过获取车辆的行驶车速和前向车道线参数；根据行驶车速和前向车道线参数，计算车辆沿车道线方向行驶的纵向距离；根据前向车道线参数和纵向距离，计算车辆的后向车道线的离散点信息；对离散点信息进行拟合得到后向车道线方程信息，根据后向车道线方程信息确定车辆的后向车道线。在上述实施例的基础上，通过获取车辆的行驶车速和前向车道线参数，最后进行计算并确定车辆的后向车道线，提升了自动驾驶系统如自动换道功能的安全性，提高自动驾驶系统的安全性。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是本发明实施例中提供的一种后向车道线拟合方法的一个流程图；
图2是本发明实施例中提供的一种后向车道线拟合方法的又一流程图；
图3是本发明实施例中提供的一种后向车道线形状离散点图；
图4是本发明实施例中提供的一种后向车道线拟合装置的结构示意图；
图5是本发明实施例中提供的一种电子设备的结构示意图。
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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1是本发明实施例中提供的一种后向车道线拟合方法的一个流程图，本实施例可适用于对车辆的后向车道线进行拟合的情况，该方法可以由后向车道线拟合装置来执行，该后向车道线拟合装置可以采用硬件和/或软件的形式实现。在一个具体的实施例中，该装置可以配置于电子设备中。如图1所示，本发明实施例的方法具体包括如下步骤：
S110、获取车辆的行驶车速和前向车道线参数。
其中，车辆的行驶车速是指车辆在行驶过程中单位时间内驶过的距离；前向车道线参数包括车道线距离车辆的横向信息、车道线与车辆的夹角的斜率信息、车道线的曲率信息和曲率导数信息。
具体的，通过车辆上的传感器对车辆的行驶速度、车道线距离车辆的横向信息、车道线与车辆的夹角的斜率信息、车道线的曲率信息和曲率导数信息进行采集获取。
S120、根据行驶车速和前向车道线参数，计算车辆沿车道线方向行驶的纵向距离。
其中，纵向距离Δsi＝-Vi·T·cos(atan(C1i))，Vi为行驶车速，T表示相邻时刻间隔，可以通过车辆上的控制器的运行频率去确定，C1i为时刻i的车道线与车辆的夹角的斜率信息。
具体的，在获取了车辆的行驶车速和前向车道线参数中的车道线与车辆的夹角的斜率信息之后，确定时刻i的车道线与车辆的夹角的斜率信息、时刻i的车速和车辆在行驶过程中的相邻时刻间隔，通过si＝-Vi·T·cos(atan(C1i))计算车辆沿车道线方向行驶的纵向距离。
S130、根据前向车道线参数和纵向距离，计算车辆的后向车道线的离散点信息。
其中，离散点是指形成车辆的后向车道线的孤立的点集，离散点信息是指孤立的点集对应的坐标偏差信息。
具体的，根据获取的行驶车速和前向车道线参数确定车辆沿车道线方向行驶的纵向距离之后，根据前向车道线参数和纵向距离对车辆在行驶过程中的行驶半径和离散点的坐标偏差信息进行确定，并进一步计算得到车辆的后向车道线的离散点信息。
S140、对离散点信息进行拟合得到后向车道线方程信息，根据后向车道线方程信息确定车辆的后向车道线。
其中，后向车道线方程信息包括离散点坐标信息和后向车道线的角度信息。
根据离散点坐标信息、后向车道线的角度信息、车道线距离车辆的横向信息、车道线与车辆的夹角的斜率信息、车道线的曲率信息和曲率导数信息构建后向车道线方程，并根据后向车道线方程确定车辆的后向车道线。
在上述实施例的基础上，可选的，前向车道线参数还包括历史车道线的置信度信息；该方法还包括：根据历史车道线的置信度信息，计算后向车道线离散点的置信度；其中，时刻i的后向车道线离散点的置信度pi＝pi-1·Pi，pi-1为时刻i-1的后向车道线离散点的置信度，Pi为时刻i的历史车道线的置信度信息。
其中，置信度也称为可靠度，车道线的置信度是表示当前时刻摄像头识别到的车道线可信度的参数，由车辆上的摄像头传感器感知给出，其范围在0到1之间。
具体的，根据历史车道线的置信度信息，计算后向车道线离散点的置信度；其中，时刻i的后向车道线离散点的置信度pi＝pi-1·Pi，pi-1为时刻i-1的后向车道线离散点的置信度，Pi为时刻i的历史车道线的置信度信息，通过历史车道线中各个车道线信息中的置信度信息进行累乘，目的是提供给后续其他模块使用后向车道线信息时作为参考。这样设置的好处在于，实现当前车辆后方不同位置处的置信度不同，随着后向车道线的延伸，其置信度也随之变低。
本发明实施例的技术方案，通过获取车辆的行驶车速和前向车道线参数；根据行驶车速和前向车道线参数，计算车辆沿车道线方向行驶的纵向距离；根据前向车道线参数和纵向距离，计算车辆的后向车道线的离散点信息；对离散点信息进行拟合得到后向车道线方程信息，根据后向车道线方程信息确定车辆的后向车道线。在上述实施例的基础上，通过获取车辆的行驶车速和前向车道线参数，最后进行计算并确定车辆的后向车道线，提升了自动驾驶系统如自动换道功能的安全性，提高自动驾驶系统的安全性。
图2是本发明实施例中提供的一种后向车道线拟合方法的又一流程图，在上述实施例的基础上，对于根据前向车道线参数和纵向距离，计算车辆的后向车道线的离散点信息和对离散点信息进行拟合得到后向车道线方程信息，根据后向车道线方程信息确定车辆的后向车道线进一步优化，如图2所示，该方法具体包括如下步骤：
S210、获取车辆的行驶车速和前向车道线参数。
具体的，通过车辆上的传感器对车辆的行驶速度、车道线距离车辆的横向信息、车道线与车辆的夹角的斜率信息、车道线的曲率信息和曲率导数信息进行采集获取。
S220、根据行驶车速和前向车道线参数，计算车辆沿车道线方向行驶的纵向距离。
具体的，在获取了车辆的行驶车速和前向车道线参数中的车道线与车辆的夹角的斜率信息之后，确定时刻i的车道线与车辆的夹角的斜率信息、时刻i的车速和车辆在行驶过程中的相邻时刻间隔，通过si＝-Vi·T·cos(atan(C1i))计算车辆沿车道线方向行驶的纵向距离；其中，纵向距离Δsi＝-Vi·T·cos(atan(C1i))，Vi为行驶车速，T表示相邻时刻间隔，可以通过车辆上的控制器的运行频率去确定，C1i为时刻i的车道线与车辆的夹角的斜率信息。
S230、根据车道线的曲率信息，计算车辆的行驶半径。
其中，车辆的行驶半径通过车道线的曲率信息去确定。
具体的，根据车辆上的传感器获取到车道线的曲率信息之后，若时刻i的车道线的曲率信息C2i的绝对值大于等于5×10-6时，车辆在时刻i的行驶半径|C2i|≥5×10-6；若时刻i的车道线的曲率信息C2i的绝对值小于5×10-6时，车辆在时刻i的行驶半径Ri＝100000,|C2i|＜5×10-6。
S240、根据行驶半径、纵向距离和车道线的曲率信息，计算车辆在行驶过程中所产生的坐标偏差信息。
具体的，在确定车辆在时刻i的行驶半径Ri之后，进一步的，通过行驶半径Ri、纵向距离Δsi和车道线的曲率信息C2i计算车辆在行驶过程中所产生的坐标偏差信息，其中，若时刻i的车道线的曲率信息C2i的绝对值大于等于5×10-6时，横向坐标偏差信息为Δxi＝Ri·sin(2·Δsi·|C2i|)，|C2i|≥5×10-6，，纵向坐标偏差信息为Δyi＝sign(C2i)·Ri·(1-cos(2·Δsi·|C2i|))，|C2i|≥5×10-6；若时刻i的车道线的曲率信息C2i的绝对值小于5×10-6时，横向坐标偏差信息为Δxi＝0，|C2i|＜5×10-6，纵向坐标偏差信息为Δyi＝Δsi，|C2i|＜5×10-6。
S250、根据纵向距离、车道线的曲率信息和坐标偏差信息，计算车辆的后向车道线的离散点信息。
在确定车辆在行驶过程中所产生的坐标偏差信息之后，进一步的，根据纵向距离、车道线的曲率信息和坐标偏差信息，计算后向车道线的角度信息，并根据角度信息得到当前时刻后向车道线的几何形状离散坐标信息；根据几何形状离散坐标信息、车道线距离车辆的横向信息和车道线与车辆的夹角的斜率信息，计算车辆的后向车道线的离散点信息。
其中，车道线的角度信息是表示车道线此时的偏向角度，几何形状离散坐标信息是指为实现后向车道线的拟合，需要结合车辆当前时刻相对车道线位置、角度信息对上述离散坐标点进行进一步处理。
具体的，在确定车辆在行驶过程中所产生的坐标偏差信息之后，图3是本发明实施例中提供的一种后向车道线形状离散点图，如图3所示，是后向车道线几何形状离散点的计算过程，利用坐标旋转与平移的方法将多段圆弧车道线进行连接，利用车辆行驶过的纵向里程信息与车道线曲率信息推算后向车道线的角度信息，并计算出当前时刻后向车道线的几何形状离散点坐标信息，则时刻i的后向车道线的几何形状离散点坐标信息为公式(1)所示。
其中，xi为时刻i的几何形状离散点横坐标信息，yi为时刻i的几何形状离散点的纵坐标信息，θi为时刻i的几何形状离散点的角度信息，xi-1为时刻i-1的几何形状离散点的横坐标信息，yi-1为时刻i-1的几何形状离散点的纵坐标信息，θi-1为时刻i-1的几何形状离散点的角度信息，xiyiθi T则表示利用圆弧车道线模型结合历史车道线信息推导出在时刻i的后向车道线几何形状离散点坐标信息。
进一步的，根据在时刻i的后向车道线几何形状离散点坐标信息，并结合后向车道线的左右两侧的车道线方程常数项计算车辆的后向车道线的离散点信息，如公式(2)所示。
其中，Xi Yi T是经过旋转与平移后得到的当前车辆位置下考虑车辆与车道线夹角的后向车道线离散点，C1表示当前时刻摄像头输出车道线方程中的一阶系数，表示当前相对车道线夹角的斜率信息，C0表示当前时刻摄像头输出车道线方程中的常数项，表示当前相对车道线横向偏移信息。
S260、利用最小二乘法对离散点信息进行拟合，得到后向车道线方程信息。
具体的，通过计算得到车辆的后向车道线的离散点信息之后，利用最小二乘法对离散点信息进行拟合，得到不同时刻的后向车道线方程信息。
S270、构建后向车道线方程。
具体的，后向车道线方程为y＝c0+c1·x+c2·x2+c3·x3,其中，c0为车道线距离车辆的横向偏移信息，c1为车道线与车辆的夹角的斜率信息，c2为车道线的曲率信息，c3为曲率导数信息。
S280、将后向车道线方程信息代入后向车道线方程，确定后向车道线。
具体的，根据后向车道线方程y＝c0+c1·x+c2·x2+c3·x3，分别令X为公式(3)，Y为公式(4)，C为公式(5)。
进一步，根据公式(3)、(4)和(5)并结合后向车道线的多项式表达形式构建的最小二乘法的后向车道线方程，构建目标优化函数J，其中，目标优化函数J是通过拟合后各点误差的平方和最小作为目标函数得到，进一步推到确定车辆的后向车道线为C＝(XTX)-1XTY，将公式(3)、(4)和(5)分别带入C＝(XTX)-1XTY确定车辆的后向车道线。
本发明实施例的技术方案，通过获取车辆的行驶车速和前向车道线参数，根据行驶车速和前向车道线参数，计算车辆沿车道线方向行驶的纵向距离，根据车道线的曲率信息，计算车辆的行驶半径，根据行驶半径、纵向距离和车道线的曲率信息，计算车辆在行驶过程中所产生的坐标偏差信息，根据纵向距离、车道线的曲率信息和坐标偏差信息，计算车辆的后向车道线的离散点信息，利用最小二乘法对离散点信息进行拟合，得到后向车道线方程信息，构建后向车道线方程，后向车道线方程为y＝c0+c1·x+c2·x2+c3·x3，将后向车道线方程信息代入后向车道线方程，确定后向车道线。在上述实施例的基础上，通过计算车辆的坐标偏差信息和车道线方程进一步确定后向车道线，提高自动驾驶系统的安全性。
图4是本发明实施例中提供的一种后向车道线拟合装置的结构示意图，从图4中可以看出，该装置包括：参数获取模块410、距离计算模块420、信息计算模块430和车道线确定模块440。其中，
参数获取模块410，用于获取车辆的行驶车速和前向车道线参数。
距离计算模块420，用于根据行驶车速和前向车道线参数，计算车辆沿车道线方向行驶的纵向距离。
信息计算模块430，用于根据前向车道线参数和纵向距离，计算车辆的后向车道线的离散点信息。
车道线确定模块440，用于对离散点信息进行拟合得到后向车道线方程信息，根据后向车道线方程信息确定车辆的后向车道线。
可选的，前向车道线参数包括车道线距离车辆的横向信息、车道线与车辆的夹角的斜率信息、车道线的曲率信息和曲率导数信息。
可选的，纵向距离Δsi＝-Vi·T·cos(atan(C1i))；其中，Vi为行驶车速，T表示相邻时刻间隔，C1i为时刻i的车道线与车辆的夹角的斜率信息。
可选的，信息计算模块430，具体用于：根据车道线的曲率信息，计算车辆的行驶半径；根据行驶半径、纵向距离和车道线的曲率信息，计算车辆在行驶过程中所产生的坐标偏差信息；根据纵向距离、车道线的曲率信息和坐标偏差信息，计算车辆的后向车道线的离散点信息。
可选的，信息计算模块430，根据纵向距离、车道线的曲率信息和坐标偏差信息，计算车辆的后向车道线的离散点信息，具体用于：根据纵向距离、车道线的曲率信息和坐标偏差信息，计算车道线的角度信息，并根据角度信息得到当前时刻后向车道线的几何形状离散坐标信息；根据几何形状离散坐标信息、车道线距离车辆的横向信息和车道线与车辆的夹角的斜率信息，计算车辆的后向车道线的离散点信息。
可选的，车道线确定模块440，具体用于：利用最小二乘法对离散点信息进行拟合，得到后向车道线方程信息；构建后向车道线方程，后向车道线方程为y＝c0+c1·x+c2·x2+c3·x3，其中，c0为车道线距离车辆的横向信息，c1为车道线与车辆的夹角的斜率信息，c2为车道线的曲率信息，c3为曲率导数信息；将后向车道线方程信息代入后向车道线方程，确定后向车道线。
可选的，前向车道线参数还包括历史车道线的置信度信息。
可选的，该装置还包括置信度确定模块，用于：根据历史车道线的置信度信息，计算后向车道线离散点的置信度；其中，时刻i的后向车道线离散点的置信度pi＝pi-1·Pi，pi-1为时刻i-1的后向车道线离散点的置信度，Pi为时刻i的历史车道线的置信度信息。
本发明实施例所提供的后向车道线拟合装置可执行本发明任意实施例所提供的后向车道线拟合方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
图5是本发明实施例中提供的一种电子设备的结构示意图，电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图5所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)12、随机访问存储器(random accessmemory，RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在ROM12中的计算机程序或者从存储单元18加载到RAM13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(Input/Output，I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(central processing unit，CPU)、图形处理单元(graphics processing unit，GPU)、各种专用的人工智能(Artificial Intelligence，AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法后向车道线拟合。
在一些实施例中，方法后向车道线拟合可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的方法后向车道线拟合的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法后向车道线拟合。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、专用标准产品(ApplicationSpecific Standard Parts，ASSP)、芯片上系统的系统(System on Chip，SOC)、负载可编程逻辑设备(Complex Programmable logic device，CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，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计算机程序。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。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质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、RAM、ROM、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory，EPROM)或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，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。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT))、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(Local Area Network，LAN)、广域网(Wide Area Network，WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种后向车道线拟合方法，其特征在于，该方法包括：
获取车辆的行驶车速和前向车道线参数；其中，所述前向车道线参数包括车道线距离所述车辆的横向信息、车道线与所述车辆的夹角的斜率信息、车道线的曲率信息和曲率导数信息；
根据所述行驶车速和所述前向车道线参数，计算所述车辆沿车道线方向行驶的纵向距离；
根据所述前向车道线参数和所述纵向距离，计算所述车辆的后向车道线的离散点信息；
利用最小二乘法对所述离散点信息进行拟合，得到后向车道线方程信息；
构建后向车道线方程，所述后向车道线方程为y＝c0+c1·X+c2·X2+c3·X3，其中，c0为所述车道线距离所述车辆的横向信息，c1为所述车道线与所述车辆的夹角的斜率信息，c2为所述车道线的曲率信息，c3为所述曲率导数信息；
将所述后向车道线方程信息代入所述后向车道线方程，确定所述后向车道线；
其中，所述根据所述前向车道线参数和所述纵向距离，计算所述车辆的后向车道线的离散点信息，包括：
根据所述车道线的曲率信息，计算所述车辆的行驶半径；
根据所述行驶半径、所述纵向距离和所述车道线的曲率信息，计算所述车辆在行驶过程中所产生的坐标偏差信息；
根据所述纵向距离、所述车道线的曲率信息和所述坐标偏差信息，计算车道线的角度信息，并根据所述角度信息得到当前时刻所述后向车道线的几何形状离散坐标信息；其中，所述后向车道线的几何形状离散坐标信息为所述xi为时刻i的几何形状离散点横坐标信息，yi为时刻i的几何形状离散点的纵坐标信息，θi为时刻i的几何形状离散点的角度信息，xi-1为时刻i-1的几何形状离散点的横坐标信息，yi-1为时刻i-1的几何形状离散点的纵坐标信息，θi-1为时刻i-1的几何形状离散点的角度信息，则表示利用圆弧车道线模型结合历史车道线信息推导出在时刻i的后向车道线几何形状离散点坐标信息；
根据所述几何形状离散坐标信息、所述车道线距离所述车辆的横向信息和所述车道线与所述车辆的夹角的斜率信息，计算所述车辆的后向车道线的离散点信息；其中，所述车辆的后向车道线的离散点信息为 是经过旋转与平移后得到的当前车辆位置下考虑车辆与车道线夹角的后向车道线离散点，C1表示当前时刻摄像头输出车道线方程中的一阶系数，表示当前相对车道线夹角的斜率信息，C0表示当前时刻摄像头输出车道线方程中的常数项，表示当前相对车道线横向偏移信息；
其中，所述根据所述车道线的曲率信息，计算所述车辆的行驶半径，包括：
若时刻i的车道线的曲率信息C2i的绝对值大于等于5×10-6时，车辆在时刻i的行驶半径,
若时刻i的车道线的曲率信息C2i的绝对值小于5×10-6时，车辆在时刻i的行驶半径Ri＝100000,|C2i|＜5×10-6；
其中，所述根据所述行驶半径、所述纵向距离和所述车道线的曲率信息，计算所述车辆在行驶过程中所产生的坐标偏差信息，包括：
若时刻i的车道线的曲率信息C2i的绝对值大于等于5×10-6时，横向坐标偏差信息为纵向坐标偏差信息为
若时刻i的车道线的曲率信息C2i的绝对值小于5×10-6时，横向坐标偏差信息为纵向坐标偏差信息为
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述纵向距离Δsi＝-Vi·T·cosatan(C1i))；
其中，Vi为所述行驶车速，T表示相邻时刻间隔，C1i为时刻i的车道线与所述车辆的夹角的斜率信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前向车道线参数还包括历史车道线的置信度信息；所述方法还包括：
根据所述历史车道线的置信度信息，计算后向车道线离散点的置信度；
其中，时刻i的后向车道线离散点的置信度pi＝pi-1·Pi，pi-1为时刻i-1的后向车道线离散点的置信度，Pi为时刻i的历史车道线的置信度信息。
4.一种后向车道线拟合装置，其特征在于，该装置包括：
参数获取模块，用于获取车辆的行驶车速和前向车道线参数；其中，所述前向车道线参数包括车道线距离所述车辆的横向信息、车道线与所述车辆的夹角的斜率信息、车道线的曲率信息和曲率导数信息；
距离计算模块，用于根据所述行驶车速和所述前向车道线参数，计算所述车辆沿车道线方向行驶的纵向距离；
信息计算模块，用于根据所述前向车道线参数和所述纵向距离，计算所述车辆的后向车道线的离散点信息；
车道线确定模块，具体用于利用最小二乘法对所述离散点信息进行拟合，得到后向车道线方程信息；构建后向车道线方程，所述后向车道线方程为y＝c0+c1·X+c2·X2+c3·X3，其中，c0为所述车道线距离所述车辆的横向信息，c1为所述车道线与所述车辆的夹角的斜率信息，c2为所述车道线的曲率信息，c3为所述曲率导数信息；将所述后向车道线方程信息代入所述后向车道线方程，确定所述后向车道线；其中，所述信息计算模块，具体用于根据所述车道线的曲率信息，计算所述车辆的行驶半径；根据所述行驶半径、所述纵向距离和所述车道线的曲率信息，计算所述车辆在行驶过程中所产生的坐标偏差信息；根据所述纵向距离、所述车道线的曲率信息和所述坐标偏差信息，计算车道线的角度信息，并根据所述角度信息得到当前时刻所述后向车道线的几何形状离散坐标信息；其中，所述后向车道线的几何形状离散坐标信息为所述xi为时刻i的几何形状离散点横坐标信息，yi为时刻i的几何形状离散点的纵坐标信息，θi为时刻i的几何形状离散点的角度信息，xi-1为时刻i-1的几何形状离散点的横坐标信息，yi-1为时刻i-1的几何形状离散点的纵坐标信息，θi-1为时刻i-1的几何形状离散点的角度信息，则表示利用圆弧车道线模型结合历史车道线信息推导出在时刻i的后向车道线几何形状离散点坐标信息；根据所述几何形状离散坐标信息、所述车道线距离所述车辆的横向信息和所述车道线与所述车辆的夹角的斜率信息，计算所述车辆的后向车道线的离散点信息；其中，所述车辆的后向车道线的离散点信息为 是经过旋转与平移后得到的当前车辆位置下考虑车辆与车道线夹角的后向车道线离散点，C1表示当前时刻摄像头输出车道线方程中的一阶系数，表示当前相对车道线夹角的斜率信息，C0表示当前时刻摄像头输出车道线方程中的常数项，表示当前相对车道线横向偏移信息；
其中，所述根据所述车道线的曲率信息，计算所述车辆的行驶半径，包括：
若时刻i的车道线的曲率信息C2i的绝对值大于等于5×10-6时，车辆在时刻i的行驶半径,
若时刻i的车道线的曲率信息C2i的绝对值小于5×10-6时，车辆在时刻i的行驶半径Ri＝100000,|C2i|＜5×10-6；
其中，所述根据所述行驶半径、所述纵向距离和所述车道线的曲率信息，计算所述车辆在行驶过程中所产生的坐标偏差信息，包括：
若时刻i的车道线的曲率信息C2i的绝对值大于等于5×10-6时，横向坐标偏差信息为纵向坐标偏差信息为
若时刻i的车道线的曲率信息C2i的绝对值小于5×10-6时，横向坐标偏差信息为纵向坐标偏差信息为
5.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-3中任一项所述的后向车道线拟合方法。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-3中任一项所述的后向车道线拟合方法。
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