CN115294304A - 路口车道线生成方法及装置、计算机可读存储介质、终端 - Google Patents

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CN115294304A CN202210545828.XA CN202210545828A CN115294304A CN 115294304 A CN115294304 A CN 115294304A CN 202210545828 A CN202210545828 A CN 202210545828A CN 115294304 A CN115294304 A CN 115294304A
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黄超
孟泽楠
杜毅贤
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Abstract

一种路口车道线生成方法及装置、计算机可读存储介质、终端，所述方法包括：确定驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值，以及确定所述驶出车道的出口左端点和出口右端点、所述驶入车道的入口左端点和入口右端点；根据所述方向夹角值所属的角度值区间，确定曲线生成函数；将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用所述曲线生成函数生成曲线，以得到所述路口车道线；其中，所述角度值区间的角度值越大，对应的曲线生成函数生成的曲线的至少一部分的曲率越大。上述方案可以快速、自动生成准确且高质量的路口车道线。

Description

路口车道线生成方法及装置、计算机可读存储介质、终端
技术领域
本发明实施例涉及高精度地图导航及数据处理技术领域，尤其涉及一种路口车道线生成方法及装置、计算机可读存储介质、终端。
背景技术
在智能驾驶系统中，高精地图与自动驾驶感知、决策、定位等核心技术密切关联，智能驾驶车辆通过本身传感器收集到的信息与高精地图数据进行对比，以获取定位、规划所需要全面信息，帮助车辆做出更精准的决策。在路口场景下，车辆存在直行、转向、掉头等情况，当驶出及驶入车道较多时，意味着需要在采集的激光点云地图中绘制数量多且十分繁杂的路口车道线，为了充分保障自动驾驶的安全性，对道路拓扑信息尤其是交通环境复杂、风险高的路口区域的车道线绘制提出了较高要求。
当前，由于自动驾驶行业内对于高精度地图制作方法并没有形成统一规范，现阶段大多数复杂路口场景下，仍需要依靠地图编辑人员基于已初步构建好的激光点云地图手动编辑、绘制路口车道线，依赖于人工绘制车道线的成本较高、绘制效率低下、准确性与质量无法得到保证，无法满足智能驾驶领域对于地图编辑效率及质量日益增长的需求。
发明内容
本发明实施例解决的技术问题是现有技术中绘制车道线的人工成本高、效率低下且准确性不足的问题，尤其对于车道数量多且类型繁杂的路口场景，难以快速、自动生成准确且高质量的路口车道线。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种路口车道线生成方法，包括以下步骤：确定驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值，以及确定所述驶出车道的出口左端点和出口右端点、所述驶入车道的入口左端点和入口右端点；根据所述方向夹角值所属的角度值区间，确定曲线生成函数；将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用所述曲线生成函数生成曲线，以得到所述路口车道线；其中，所述角度值区间的角度值越大，对应的曲线生成函数生成的曲线的至少一部分的曲率越大。
可选的，在根据所述方向夹角值所属的角度值区间，确定曲线生成函数之前，所述方法还包括：对角度值按照数值大小进行区间划分，以得到第一角度值区间、第二角度值区间以及第三角度值区间；其中，第一角度值区间内的角度值均小于第二角度值区间内的角度值，第二角度值区间内的角度值均小于第三角度值区间内的角度值；其中，第一角度值区间、第二角度值区间以及第三角度值区间之间互不重叠。
可选的，第一角度值区间、第二角度值区间以及第三角度值区间共同覆盖0度角至180度角之间的全部角度值。
可选的，所述第一角度值区间为大于等于0度角小于30度角；所述第二角度值区间为大于等于30度角小于150度角；所述第三角度值区间为大于等于150度角小于等于180度角。
可选的，所述方向夹角值所属的角度值区间为第一角度值区间，所确定的曲线生成函数为直线绘制函数；将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用所述曲线生成函数生成曲线，以得到所述路口车道线包括：将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用直线绘制函数，连接所述出口左端点、所述入口左端点以得到所述路口车道线的左外边线，以及连接所述出口右端点、所述入口右端点，以得到所述路口车道线的右外边线。
可选的，所述方向夹角值所属的角度值区间为第二角度值区间，所确定的曲线生成函数为第一曲线生成函数；将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用所述曲线生成函数生成曲线，以得到所述路口车道线包括：确定所述驶出车道的左外边线延长线和所述驶入车道的左外边线延长线之间的第一交点，以及确定所述驶出车道的右外边线延长线和所述驶入车道的右外边线延长线之间的第二交点；将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用第一曲线生成函数，基于第一交点、所述出口左端点、所述入口左端点生成所述路口车道线的左外边线，以及基于第二交点、所述出口右端点、所述入口右端点生成所述路口车道线的右外边线。
可选的，所述第一曲线生成函数选自以下任一项：三阶贝塞尔曲线函数、B样条基函数。
可选的，所述第一曲线生成函数为三阶贝塞尔曲线函数；采用第一曲线生成函数，基于第一交点、所述出口左端点、所述入口左端点生成所述路口车道线的左外边线包括：根据第一预设比值，在所述出口左端点和所述第一交点的连线上确定第一控制点，以及根据第二预设比值，在所述入口左端点和所述第一交点的连线上确定第二控制点；采用三阶贝塞尔曲线函数，基于所述出口左端点、所述第一控制点、所述入口左端点、所述第二控制点生成所述路口车道线的左外边线；其中，第一预设比值用于指示所述出口左端点和第一控制点之间的第一直线距离除以第一控制点和第一交点之间的第二直线距离之商，所述第二预设比值用于指示所述入口左端点和第二控制点之间的第三直线距离除以第二控制点和第一交点之间的第四直线距离之商。
可选的，所述第一预设比值和所述第二预设比值都选自：0.5至0.6。
可选的，所述方向夹角值所属的角度值区间为第三角度值区间，所确定的曲线生成函数为第二曲线生成函数；将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用所述曲线生成函数生成曲线，以得到所述路口车道线包括：将所述出口左端点作为曲线的第一起始端点，将所述入口左端点作为曲线的第一结束端点，将所述出口左端点和所述入口左端点之间的线段中点作为第一圆心，将所述出口左端点或所述入口左端点与所述圆心之间的直线距离作为第一半径，并采用第二曲线生成函数，基于驶入方向和/或驶出方向生成第一圆弧，以得到所述路口车道线的左外边线；以及，将所述出口右端点作为曲线的第二起始端点，将所述入口右端点作为曲线的第二结束端点，将所述出口右端点和所述入口右端点之间的线段中点作为第二圆心，将所述出口右端点或所述入口右端点与所述圆心之间的直线距离作为第二半径，并采用第二曲线生成函数，基于所述驶入方向和/或驶出方向生成第二圆弧，以得到所述路口车道线的右外边线。
可选的，所述第二曲线生成函数选自以下任一项：五阶贝塞尔曲线函数、地理空间分析库的圆弧生成函数Turf.lineArc。
可选的，在采用第二曲线生成函数，基于驶入方向和/或驶出方向生成第一圆弧，以得到所述路口车道线的左外边线之前，所述方法还包括：确定正北方向与所述驶出车道的左外边线的第一夹角值，以及确定正北方向与所述驶出车道的入口起点和所述驶入车道的入口起点的连线之间的第二夹角值；根据第一夹角值与第二夹角值之差的绝对值，确定所述驶入方向和/或驶出方向。
可选的，根据第一夹角值与第二夹角值之差的绝对值，确定所述驶入方向和/或驶出方向包括：如果第一夹角值与第二夹角值之差的绝对值属于第四角度值区间，则确定所述驶入方向和/或驶出方向为顺时针方向；如果第一夹角值与第二夹角值之差的绝对值属于第五角度值区间，则确定所述驶入方向和/或驶出方向为逆时针方向；其中，第四角度值区间内的角度值均小于第五角度值区间内的角度值；其中，第四角度值区间和第五角度值区间之间互不重叠，且第四角度值区间和第五角度值区间共同覆盖0度角至360度角之间的全部角度值。
可选的，所述第四角度值区间为大于等于0度角小于180度角；所述第五角度值区间为大于等于180度角小于等于360度角。
本发明实施例还提供一种路口车道线生成装置，包括：路口车道夹角值与端点确定模块，用于确定驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值，以及确定所述驶出车道的出口左端点和出口右端点、所述驶入车道的入口左端点和入口右端点；曲线函数确定模块，用于根据所述方向夹角值所属的角度值区间，确定曲线生成函数；路口车道线生成模块，用于将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用所述曲线生成函数生成曲线，以得到所述路口车道线；其中，所述角度值区间的角度值越大，对应的曲线生成函数生成的曲线的至少一部分的曲率越大。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述路口车道线生成方法的步骤。
本发明实施例还提供一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行上述路口车道线生成方法的步骤。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
在本发明实施例中，确定驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值，以及确定所述驶出车道的出口左端点和出口右端点、所述驶入车道的入口左端点和入口右端点；根据所述方向夹角值所属的角度值区间，确定曲线生成函数；将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用所述曲线生成函数生成曲线，以得到所述路口车道线；其中，所述角度值区间的角度值越大，对应的曲线生成函数生成的曲线的至少一部分的曲率越大。相比于传统的依赖于人工绘制路口车道线的模式成本较高、绘制效率低下、准确性与质量无法得到保证；本发明实施例通过判断路口区域的驶出车道和驶入车道的方向夹角值，使用不同的类型的曲线生成函数生成适应于不同路口场景(具有不同的曲率)路口车道线，对于车道数量多且类型繁杂的路口场景，可以快速、自动生成准确、高质量的路口车道线，以保障自动驾驶的安全性。
进一步，所述方向夹角值所属的角度值区间为第一角度值区间，所确定的曲线生成函数为直线绘制函数；将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用直线绘制函数，连接所述出口左端点、所述入口左端点以得到所述路口车道线的左外边线，以及连接所述出口右端点、所述入口右端点，以得到所述路口车道线的右外边线。在本发明实施例中，当驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值为第一角度值区间时，意味着驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值较小(接近于直行轨迹或相邻车道间换道轨迹)，此时采用直线绘制曲线可以生成符合路口直行或轻微转向等场景的准确的直线形车道线。
进一步，所述第一曲线生成函数为三阶贝塞尔曲线函数；采用第一曲线生成函数，基于第一交点、所述出口左端点、所述入口左端点生成所述路口车道线的左外边线包括：根据第一预设比值，在所述出口左端点和所述第一交点的连线上确定第一控制点，以及根据第二预设比值，在所述入口左端点和所述第一交点的连线上确定第二控制点；采用三阶贝塞尔曲线函数，基于所述出口左端点、所述第一控制点、所述入口左端点、所述第二控制点生成所述路口车道线的左外边线。在本发明实施例中，由于贝塞尔曲线具有全局性和极佳的平滑性，通过结合路口场景中驶出车道、驶入车道之间的夹角值大小(介于直行轨迹和掉头轨迹之间)，选取三阶贝塞尔曲线函数生成路口车道线，有助于提高生成的路口车道线的准确性和质量。
进一步，所述方向夹角值所属的角度值区间为第三角度值区间，所确定的曲线生成函数为第二曲线生成函数；将所述出口左端点作为曲线的第一起始端点，将所述入口左端点作为曲线的第一结束端点，将所述出口左端点和所述入口左端点之间的线段中点作为第一圆心，将所述出口左端点或所述入口左端点与所述圆心之间的直线距离作为第一半径，并采用第二曲线生成函数，基于驶入方向和/或驶出方向生成第一圆弧，以得到所述路口车道线的左外边线。在本发明实施例中，当驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值为第三角度值区间时，意味着驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值较大(接近于掉头轨迹)，此时采用圆弧类绘制曲线可以生成符合路口大转弯或掉头场景的准确的圆弧形车道线。
进一步，在采用第二曲线生成函数，基于驶入方向和/或驶出方向生成第一圆弧，以得到所述路口车道线的左外边线之前，所述方法还包括：确定正北方向与所述驶出车道的左外边线的第一夹角值，以及确定正北方向与所述驶出车道的入口起点和所述驶入车道的入口起点的连线之间的第二夹角值；根据第一夹角值与第二夹角值之差的绝对值，确定所述驶入方向和/或驶出方向。在本发明实施例中，生成圆弧形路口车道线时，还先根据所述第一夹角值与第二夹角值之差的绝对值大小确定采用顺时针方向或逆时针方向绘制圆弧形车道线，从而可以避免生成方向错误的车道线，提高所述路口车道线的准确性。
附图说明
图1是本发明实施例中一种路口车道线生成方法的流程图；
图2是本发明实施例中一种直线形路口车道线的示意图；
图3是本发明实施例中第一种曲线形路口车道线的示意图；
图4是本发明实施例中第二种曲线形路口车道线的示意图；
图5是本发明实施例中第三种曲线形路口车道线的示意图；
图6是本发明实施例中一种路口车道线生成装置的结构示意图。
具体实施方式
如前所述，在智能驾驶系统中，为了充分保障自动驾驶的安全性，对道路拓扑信息尤其是交通环境复杂、风险高的路口区域的车道线绘制提出了较高要求。
在现有技术中，由于自动驾驶行业内对于高精度地图制作方法并没有形成统一规范，现阶段大多数复杂路口场景下，仍需要依靠地图编辑人员基于已初步构建好的激光点云地图手动编辑、绘制路口车道线，依赖于人工绘制车道线的成本较高、绘制效率低下、准确性与质量无法得到保证，无法满足智能驾驶领域对于地图编辑效率及质量日益增长的需求。
在本发明实施例中，确定驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值，以及确定所述驶出车道的出口左端点和出口右端点、所述驶入车道的入口左端点和入口右端点；根据所述方向夹角值所属的角度值区间，确定曲线生成函数；将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用所述曲线生成函数生成曲线，以得到所述路口车道线；其中，所述角度值区间的角度值越大，对应的曲线生成函数生成的曲线的至少一部分的曲率越大。相比于传统的依赖于人工绘制路口车道线的模式成本较高、绘制效率低下、准确性与质量无法得到保证；本发明实施例通过判断路口区域的驶出车道和驶入车道的方向夹角值，使用不同的类型的曲线生成函数生成适应于不同路口场景(具有不同的曲率)路口车道线，对于车道数量多且类型繁杂的路口场景，可以快速、自动生成准确、高质量的路口车道线，以保障自动驾驶的安全性。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
参照图1，图1是本发明实施例中一种路口车道线生成方法的流程图。所述方法可以包括步骤S11至步骤S13：
步骤S11：确定驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值，以及确定所述驶出车道的出口左端点和出口右端点、所述驶入车道的入口左端点和入口右端点；
步骤S12：根据所述方向夹角值所属的角度值区间，确定曲线生成函数；
步骤S13：将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用所述曲线生成函数生成曲线，以得到所述路口车道线；
其中，所述角度值区间的角度值越大，对应的曲线生成函数生成的曲线的至少一部分的曲率越大。
在步骤S11的具体实施中，所述驶入车道和驶出车道可以是初步构建好的激光点云地图中的位于路口区域并具有各自行驶方向的车道，具体可以通过人工方式指定，也可以根据预设的判断条件自动确定。其中，每条车道的行驶方向可以预先根据实际道路环境的拓扑关系确定，并且，对于每条驶入车道或驶出车道而言，其出口左端点和出口右端点、入口左端点和入口右端点的位置/坐标可以通过获取激光点云地图数据中的对应点的坐标而确定。
所述驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值具体可以指所述驶出车道的左外边线和所述驶入车道的左外边线之间的夹角值，也可以指所述驶出车道的右外边线和所述驶入车道的右外边线之间的夹角值。
在步骤S12的具体实施中，可以预设一个角度值区间与曲线生成函数之间的映射关系表，所述映射关系表中的每个角度值区间可以对应于一个或多个具有相同或相近功能的曲线生成函数。具体地，各个角度值区间可以一一对应于直线生成函数、常规的曲线生成函数、圆弧生成函数。在具体实施中，在确定驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值之后，可以通过查找映射关系表的方法，确定该方向夹角值对应的曲线生成函数。
进一步，在根据所述方向夹角值所属的角度值区间，确定曲线生成函数之前，所述方法还包括：对角度值按照数值大小进行区间划分，以得到第一角度值区间、第二角度值区间以及第三角度值区间；其中，第一角度值区间内的角度值均小于第二角度值区间内的角度值，第二角度值区间内的角度值均小于第三角度值区间内的角度值；其中，第一角度值区间、第二角度值区间以及第三角度值区间之间互不重叠。
其中，第一角度值区间、第二角度值区间以及第三角度值区间共同覆盖0度角至180度角之间的全部角度值。具体地，第一角度值区间、第二角度值区间以及第三角度值区间是在互不重叠的基础上分别覆盖0度角至180度角的一部分。
作为一个非限制性的实施例，所述第一角度值区间为大于等于0度角小于30度角；所述第二角度值区间为大于等于30度角小于150度角；所述第三角度值区间为大于等于150度角小于等于180度角。
在步骤S13的具体实施中，所述方向夹角值的大小可以实际对应于车辆在路口区域的不同行驶轨迹：驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值越小，意味着车辆从驶出车道行驶至驶入车道的轨迹越接近于直行轨迹或相邻车道间的换道轨迹；驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值越大，意味着车辆从驶出车道行驶至驶入车道的轨迹越接近于掉头或大幅度转弯轨迹。因此，根据所述方向夹角值所属的角度值区间，可以确定不同的曲线生成函数绘制适应于不同轨迹的路口车道线。
可以理解的是，所述角度值区间的角度值越大，对应的曲线生成函数生成的曲线的至少一部分的曲率越大。其中，所述曲率具体可以为所述路口车道线的左外边线和/或右外边线的平均曲率。
在本发明实施例中，相比于传统的依赖于人工绘制路口车道线的模式成本较高、绘制效率低下、准确性与质量无法得到保证；本发明实施例通过判断路口区域的驶出车道和驶入车道的方向夹角值，使用不同的类型的曲线生成函数生成适应于不同路口场景(具有不同的曲率)路口车道线，对于车道数量多且类型繁杂的路口场景，可以快速、自动生成准确、高质量的路口车道线，以保障自动驾驶的安全性。
进一步，所述方向夹角值所属的角度值区间为第一角度值区间，所确定的曲线生成函数为直线绘制函数；将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用所述曲线生成函数生成曲线，以得到所述路口车道线包括：将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用直线绘制函数，连接所述出口左端点、所述入口左端点以得到所述路口车道线的左外边线，以及连接所述出口右端点、所述入口右端点，以得到所述路口车道线的右外边线。
在本发明实施例中，当驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值为第一角度值区间时，意味着驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值较小(接近于直行轨迹或相邻车道间换道轨迹)，此时采用直线绘制曲线可以生成符合路口直行或轻微转向等场景的准确的直线形车道线。
参照图2，图2是本发明实施例中一种直线形路口车道线的示意图。
其中，M1用于指示所述直线形路口车道线的左外边线，M2用于指示所述直线形路口车道线的右外边线，L1用于指示驶出车道，L2用于指示驶入车道，α1用于指示驶出车道L1和驶入车道L2之间的方向夹角值，A1和A2分别用于指示驶出车道L1的出口左端点和出口右端点，A3和A4分别用于指示驶入车道L2的入口左端点和入口右端点。α1所属的角度值区间为[0°,30°)。
在具体实施中，将A1和A2作为曲线的起始端点，以及将A3和A4作为曲线的结束端点，并采用直线绘制函数，连接A1和A3以得到M1，以及连接A2和A4以得到M2。
进一步，所述方向夹角值所属的角度值区间为第二角度值区间，所确定的曲线生成函数为第一曲线生成函数；将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用所述曲线生成函数生成曲线，以得到所述路口车道线包括：确定所述驶出车道的左外边线延长线和所述驶入车道的左外边线延长线之间的第一交点，以及确定所述驶出车道的右外边线延长线和所述驶入车道的右外边线延长线之间的第二交点；将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用第一曲线生成函数，基于第一交点、所述出口左端点、所述入口左端点生成所述路口车道线的左外边线，以及基于第二交点、所述出口右端点、所述入口右端点生成所述路口车道线的右外边线。
在一些非限制性的实施例中，所述第一曲线生成函数选自以下任一项：三阶贝塞尔曲线函数、B样条基函数。也可以采用其它的能够准确生成曲线的函数，本发明实施例对此不做限制。
贝塞尔方法是计算机图形学中的经典概念，是一种用于设计光滑的曲线和曲面方法。三阶贝塞尔曲线函数是贝塞尔曲线函数的一种(此外还有一阶贝塞尔曲线、二阶贝塞尔曲线……N阶贝塞尔曲线)，其基本思想：先用折线段勾画出汽车的外形大致轮廓，再用光滑的参数曲线去逼近这个折线多边形，该折线多边形被称为特征多边形或控制多边形或贝塞尔多边形。折点的折点称为控制顶点，简称控制点，逼近该特征多边形的曲线即为贝塞尔曲线。贝塞尔曲线包括如下特性：(1)全局性：最重要的性质，贝塞尔方法无法对曲线形状进行局部控制，改变任一控制点位置时，整个曲线均受到影响。(2)端点性：曲线只经过两个端点的控制点(起点和终点)，其它所有点只是逼近，一般不经过。(3)起点和终点处的切线方向和特征多边形的第一条边及最后一条边相一致。(4)几何不变形：曲线的几何特性不随坐标变换而变化，形状仅与控制多边形各顶点的相对位置有关，而与坐标系的选择无关。(5)贝塞尔曲线的导数还是贝塞尔曲线。(6)变差缩减性：当特征多边形为平面图形时，平面内任意直线与曲线的交点个数不多于此直线与其特征多边形的交点个数。此性质反映了贝塞尔曲线波动性小于其特征多边形，即比多边形折线更顺滑。
B样条基函数也是一种经典的曲线生成函数，与贝塞尔曲线函数十分相似，最大的不同在于，B样条基函数具有局部特性，能够进行分段。B样条的整条曲线有一个完整的表达形式，在有限阶内都十分平滑，完全可以符合人的直观审美，但内在的量却是分段的。B样条的特性包括：(1)局部性：和贝塞尔曲线相比最重要的区别。B样条基函数的局部支撑性决定了B样条的局部性。k阶曲线上的一点至多与k个控制点有关，与其它控制点无关。故移动曲线上第i个控制顶点Pi，至多影响到定义在此点对应区间上的那部分曲线的形状，对曲线的其余部分不发生影响。(2)变差缩减性：同贝塞尔曲线。(3)几何不变性：同贝塞尔曲线。(4)凸包性：B样条曲线落在Pi构成的凸包之中，其凸包区域小于或等于同一组控制顶点定义的贝塞尔曲线凸包区域。(5)不同于贝塞尔曲线，B样条曲线不一定经过两个端点。
进一步，所述第一曲线生成函数为三阶贝塞尔曲线函数；采用第一曲线生成函数，基于第一交点、所述出口左端点、所述入口左端点生成所述路口车道线的左外边线包括：根据第一预设比值，在所述出口左端点和所述第一交点的连线上确定第一控制点，以及根据第二预设比值，在所述入口左端点和所述第一交点的连线上确定第二控制点；采用三阶贝塞尔曲线函数，基于所述出口左端点、所述第一控制点、所述入口左端点、所述第二控制点生成所述路口车道线的左外边线；其中，第一预设比值用于指示所述出口左端点和第一控制点之间的第一直线距离除以第一控制点和第一交点之间的第二直线距离之商，所述第二预设比值用于指示所述入口左端点和第二控制点之间的第三直线距离除以第二控制点和第一交点之间的第四直线距离之商。
更进一步地，所述第一预设比值和所述第二预设比值都选自：0.5至0.6。
作为一个非限制性的实施例，所述第一预设比值和所述第二预设比值都为0.55228475。
在具体实施中，采用三阶贝塞尔曲线函数，并基于第二交点、所述出口右端点、所述入口右端点生成所述路口车道线的右外边线的方法，参照上述采用三阶贝塞尔曲线函数，并基于第一交点、所述出口左端点、所述入口左端点生成所述路口车道线的左外边线的方法进行，此处不再赘述。
参照图3，图3是本发明实施例中第一种曲线形路口车道线的示意图。
其中，M3用于指示所述第一种曲线形路口车道线的左外边线，M4用于指示所述直线形路口车道线的右外边线，L3用于指示驶出车道，L4用于指示驶入车道，α2用于指示驶出车道L3和驶入车道L4之间的方向夹角，B1和B2分别为驶出车道L3的出口左端点和出口右端点，X1用于指示L3的左外边线延长线和L4的左外边线延长线之间的第一交点，B3和B4分别用于指示驶入车道L4的入口左端点和入口右端点。α2所属的角度值区间为[30°,150°)。
在具体实施中，以生成所述第一种曲线形路口车道线的左外边线M3为例：
首先，在B1和X1之间确定P1作为第一控制点，在B3和X1之间确定P2作为第二控制点。其中，线段B1P1的长度值/线段P1X1的长度值＝0.55228475，线段B3P2的长度值/线段P2X1的长度值＝0.55228475。
然后，将B1作为曲线的起始端点，将B3作为曲线的结束端点，并采用三阶贝塞尔曲线函数，基于第一控制点P1和第二控制点P2，可以生成M3。
在具体实施中，采用三阶贝塞尔曲线生成M4的详细步骤参照上述生成M3的描述进行执行，此处不再赘述。
在本发明实施例中，当驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值为第二角度值区间时，意味着车辆在驶出车道和驶入车道之间的介于直行轨迹和掉头轨迹之间，例如为直角转弯，此时采用三阶贝塞尔曲线可以生成符合路口直角转弯等场景的曲线形车道线。此外，由于贝塞尔曲线具有全局性和极佳的平滑性，有助于提高生成的路口车道线的准确性和质量。
进一步，所述方向夹角值所属的角度值区间为第三角度值区间，所确定的曲线生成函数为第二曲线生成函数；将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用所述曲线生成函数生成曲线，以得到所述路口车道线包括：将所述出口左端点作为曲线的第一起始端点，将所述入口左端点作为曲线的第一结束端点，将所述出口左端点和所述入口左端点之间的线段中点作为第一圆心，将所述出口左端点或所述入口左端点与所述圆心之间的直线距离作为第一半径，并采用第二曲线生成函数，基于驶入方向和/或驶出方向生成第一圆弧，以得到所述路口车道线的左外边线；以及，将所述出口右端点作为曲线的第二起始端点，将所述入口右端点作为曲线的第二结束端点，将所述出口右端点和所述入口右端点之间的线段中点作为第二圆心，将所述出口右端点或所述入口右端点与所述圆心之间的直线距离作为第二半径，并采用第二曲线生成函数，基于所述驶入方向和/或驶出方向生成第二圆弧，以得到所述路口车道线的右外边线。
在一些非限制性的实施例中，所述第二曲线生成函数选自以下任一项：五阶贝塞尔曲线函数、地理空间分析库的圆弧生成函数Turf.lineArc。
更进一步地，在采用第二曲线生成函数，基于驶入方向和/或驶出方向生成第一圆弧，以得到所述路口车道线的左外边线之前，所述方法还包括：确定正北方向与所述驶出车道的左外边线的第一夹角值，以及确定正北方向与所述驶出车道的入口起点和所述驶入车道的入口起点的连线之间的第二夹角值；根据第一夹角值与第二夹角值之差的绝对值，确定所述驶入方向和/或驶出方向。
需要说明的是，在具体实施中，当驶出车道位于驶入车道的右边时，则所述驶出车道的入口起点位于所述驶出车道的右外边线上，并可以与所述驶出车道的入口右端点重叠；当驶出车道位于驶入车道位于左边时，则所述驶出车道的入口起点位于所述驶出车道的左外边线上，并可以与所述驶出车道的入口左端点重叠。
更进一步地，根据第一夹角值与第二夹角值之差的绝对值，确定所述驶入方向和/或驶出方向包括：如果第一夹角值与第二夹角值之差的绝对值属于第四角度值区间，则确定所述驶入方向和/或驶出方向为顺时针方向；如果第一夹角值与第二夹角值之差的绝对值属于第五角度值区间，则确定所述驶入方向和/或驶出方向为逆时针方向；
其中，第四角度值区间内的角度值均小于第五角度值区间内的角度值；
其中，第四角度值区间和第五角度值区间之间互不重叠，且第四角度值区间和第五角度值区间共同覆盖0度角至360度角之间的全部角度值。具体地，第四角度值区间和第五角度值区间是在互不重叠的基础上分别覆盖0度角至360度角的一部分。
作为一个非限制性的实施例，所述第四角度值区间为大于等于0度角小于180度角；所述第五角度值区间为大于等于180度角小于等于360度角。
需要说明的是，在具体实施中，上述确定驶入/驶出方向的方案中，在确定第一夹角值和第二夹角值时，都统一为顺时针方向：即确定第一夹角值时，是以正北方向开始，指向所述驶出车道的左外边线；确定第二夹角值时，是以正北方向开始，指向所述驶出车道的入口起点和所述驶入车道的入口起点的连线。
换言之，在确定第一夹角值和第二夹角值时，如果都统一为逆时针方向，即确定第一夹角值时，是以所述驶出车道的左外边线开始，指向正北方向；确定第二夹角值时，是以所述驶出车道的入口起点和所述驶入车道的入口起点的连线开始，指向正北方向，则根据第一夹角值与第二夹角值之差的绝对值，确定所述驶入方向和/或驶出方向包括：如果第一夹角值与第二夹角值之差的绝对值属于第四角度值区间，则确定所述驶入方向和/或驶出方向为逆时针方向；如果第一夹角值与第二夹角值之差的绝对值属于第五角度值区间，则确定所述驶入方向和/或驶出方向为顺时针方向。
在本发明实施例中，生成圆弧形路口车道线时，还可以先根据所述第一夹角值与第二夹角值之差的绝对值大小确定采用顺时针方向或逆时针方向绘制圆弧形车道线，从而可以避免生成方向错误的车道线(例如可能将向上凸起的圆弧错误的生成为向下凹陷的圆弧)，从而提高所述路口车道线的准确性。
参照图4，图4是本发明实施例中第二种曲线形路口车道线的示意图。
其中，M5用于指示所述第二种曲线形路口车道线的左外边线，M6用于指示所述第二种曲线形路口车道线的右外边线，L5用于指示驶出车道，L6用于指示驶入车道，α3用于指示驶出车道L5和驶入车道L6之间的方向夹角，C1和C2分别用于指示驶出车道L5的出口左端点和出口右端点，C3和C4分别用于指示驶入车道L6的入口左端点和入口右端点，N1用于指示驶出车道L5的入口起点，N2用于指示驶入车道L6的入口起点(与L6的入口左端点C3重叠)，β1用于指示正北方向和L5的左外边线的夹角，θ1用于指示正北方向与N1、N2的连线之间的夹角。α3所属的角度值区间为[150°,180°]。
在具体实施中，以生成所述第二种曲线形路口车道线的左外边线M5为例：
首先，确定|β1-θ1|所属的角度值区间为[0°,180°)，进而确定所述驶入方向和/或驶出方向为顺时针方向；
然后，将C1作为曲线的起始端点，将C3作为曲线的结束端点，将线段C1C3的中点作为圆心O1，将线段C1O1的长度值或线段C3O1的长度值作为半径，并采用地理空间分析库的圆弧生成函数Turf.lineArc，以顺时针方向绘制曲线生成第一圆弧，以得到M5。
在具体实施中，采用Turf.lineArc生成M6的详细步骤参照上述生成M5的描述进行执行，此处不再赘述。
参照图5，图5是本发明实施例中第三种曲线形路口车道线的示意图；
其中，M7用于指示所述第三种曲线形路口车道线的左外边线，M8用于指示所述第三种曲线形路口车道线的右外边线，L7用于指示驶出车道，L8用于指示驶入车道，α4用于指示驶出车道L7和驶入车道L8之间的方向夹角，D1和D2分别用于指示驶出车道L7的出口左端点和出口右端点，D3和D4分别用于指示驶入车道L8的入口左端点和入口右端点，N3用于指示驶出车道L7的入口起点，N4用于指示驶入车道L8的入口起点(与L8的入口右端点D4重叠)，β2用于指示正北方向和L7的左外边线的夹角，θ2用于指示正北方向与N3、N4的连线之间的夹角。α4所属的角度值区间为[150°,180°]。
在具体实施中，以生成所述第二种曲线形路口车道线的左外边线M7为例：
首先，确定|β2-θ2|所属的角度值区间为[180°,360°)，进而确定所述驶入方向和/或驶出方向为逆时针方向；
然后，将D1作为曲线的起始端点，将D3作为曲线的结束端点，将线段D1D3的中点作为圆心O2，将线段D1O2的长度值或线段D3O2的长度值作为半径，并采用地理空间分析库的圆弧生成函数Turf.lineArc，以逆时针方向绘制曲线生成第二圆弧，以得到M7。
在具体实施中，采用Turf.lineArc生成M8的详细步骤参照上述生成M8的描述进行执行，此处不再赘述。
在本发明实施例中，当驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值为第三角度值区间时，意味着驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值较大(例如掉头或大幅度转弯轨迹)，此时采用圆弧类绘制曲线可以生成符合路口大转弯或掉头场景的准确的圆弧形车道线。
参照图6，图6是本发明实施例中一种路口车道线生成装置的结构示意图。所述路口车道线生成装置可以包括：
路口车道夹角值与端点确定模块61，用于确定驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值，以及确定所述驶出车道的出口左端点和出口右端点、所述驶入车道的入口左端点和入口右端点；
曲线函数确定模块62，用于根据所述方向夹角值所属的角度值区间，确定曲线生成函数；
路口车道线生成模块63，用于将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用所述曲线生成函数生成曲线，以得到所述路口车道线；
其中，所述角度值区间的角度值越大，对应的曲线生成函数生成的曲线的至少一部分的曲率越大。关于该路口车道线生成装置的原理、具体实现和有益效果请参照前文及图1至图5示出的关于路口车道线生成方法及各个路口车道线的相关描述，此处不再赘述。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述路口车道线生成方法的步骤。所述计算机可读存储介质可以包括非挥发性存储器(non-volatile)或者非瞬态(non-transitory)存储器，还可以包括光盘、机械硬盘、固态硬盘等。
具体地，在本发明实施例中，所述处理器可以为中央处理单元(centralprocessing unit，简称CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，简称DSP)、专用集成电路(application specificintegrated circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
还应理解，本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，简称ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，简称PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，简称EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electricallyEPROM，简称EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random accessmemory，简称RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的随机存取存储器(random access memory，简称RAM)可用，例如静态随机存取存储器(staticRAM，简称SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronousDRAM，简称SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM，简称DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，简称ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，简称SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM，简称DR RAM)。
本发明实施例还提供了一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行上述路口车道线生成方法的步骤。所述终端可以包括但不限于手机、计算机、平板电脑等终端设备，还可以为服务器、云平台等。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请实施例中出现的“多个”是指两个或两个以上。
本申请实施例中出现的第一、第二等描述，仅作示意与区分描述对象之用，没有次序之分，也不表示本申请实施例中对设备个数的特别限定，不能构成对本申请实施例的任何限制。
需要指出的是，本实施例中各个步骤的序号并不代表对各个步骤的执行顺序的限定。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (17)

1.一种路口车道线生成方法，其特征在于，包括：
确定驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值，以及确定所述驶出车道的出口左端点和出口右端点、所述驶入车道的入口左端点和入口右端点；
根据所述方向夹角值所属的角度值区间，确定曲线生成函数；
将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用所述曲线生成函数生成曲线，以得到所述路口车道线；
其中，所述角度值区间的角度值越大，对应的曲线生成函数生成的曲线的至少一部分的曲率越大。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述方向夹角值所属的角度值区间，确定曲线生成函数之前，所述方法还包括：
对角度值按照数值大小进行区间划分，以得到第一角度值区间、第二角度值区间以及第三角度值区间；
其中，第一角度值区间内的角度值均小于第二角度值区间内的角度值，第二角度值区间内的角度值均小于第三角度值区间内的角度值；
其中，第一角度值区间、第二角度值区间以及第三角度值区间之间互不重叠。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，第一角度值区间、第二角度值区间以及第三角度值区间共同覆盖0度角至180度角之间的全部角度值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述第一角度值区间为大于等于0度角小于30度角；
所述第二角度值区间为大于等于30度角小于150度角；
所述第三角度值区间为大于等于150度角小于等于180度角。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方向夹角值所属的角度值区间为第一角度值区间，所确定的曲线生成函数为直线绘制函数；
将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用所述曲线生成函数生成曲线，以得到所述路口车道线包括：
将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用直线绘制函数，连接所述出口左端点、所述入口左端点以得到所述路口车道线的左外边线，以及连接所述出口右端点、所述入口右端点，以得到所述路口车道线的右外边线。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方向夹角值所属的角度值区间为第二角度值区间，所确定的曲线生成函数为第一曲线生成函数；
将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用所述曲线生成函数生成曲线，以得到所述路口车道线包括：
确定所述驶出车道的左外边线延长线和所述驶入车道的左外边线延长线之间的第一交点，以及确定所述驶出车道的右外边线延长线和所述驶入车道的右外边线延长线之间的第二交点；
将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用第一曲线生成函数，基于第一交点、所述出口左端点、所述入口左端点生成所述路口车道线的左外边线，以及基于第二交点、所述出口右端点、所述入口右端点生成所述路口车道线的右外边线。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一曲线生成函数选自以下任一项：
三阶贝塞尔曲线函数、B样条基函数。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一曲线生成函数为三阶贝塞尔曲线函数；
采用第一曲线生成函数，基于第一交点、所述出口左端点、所述入口左端点生成所述路口车道线的左外边线包括：
根据第一预设比值，在所述出口左端点和所述第一交点的连线上确定第一控制点，以及根据第二预设比值，在所述入口左端点和所述第一交点的连线上确定第二控制点；
采用三阶贝塞尔曲线函数，基于所述出口左端点、所述第一控制点、所述入口左端点、所述第二控制点生成所述路口车道线的左外边线；
其中，第一预设比值用于指示所述出口左端点和第一控制点之间的第一直线距离除以第一控制点和第一交点之间的第二直线距离之商，所述第二预设比值用于指示所述入口左端点和第二控制点之间的第三直线距离除以第二控制点和第一交点之间的第四直线距离之商。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一预设比值和所述第二预设比值都选自：0.5至0.6。
10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方向夹角值所属的角度值区间为第三角度值区间，所确定的曲线生成函数为第二曲线生成函数；
将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用所述曲线生成函数生成曲线，以得到所述路口车道线包括：
将所述出口左端点作为曲线的第一起始端点，将所述入口左端点作为曲线的第一结束端点，将所述出口左端点和所述入口左端点之间的线段中点作为第一圆心，将所述出口左端点或所述入口左端点与所述圆心之间的直线距离作为第一半径，并采用第二曲线生成函数，基于驶入方向和/或驶出方向生成第一圆弧，以得到所述路口车道线的左外边线；
以及，
将所述出口右端点作为曲线的第二起始端点，将所述入口右端点作为曲线的第二结束端点，将所述出口右端点和所述入口右端点之间的线段中点作为第二圆心，将所述出口右端点或所述入口右端点与所述圆心之间的直线距离作为第二半径，并采用第二曲线生成函数，基于所述驶入方向和/或驶出方向生成第二圆弧，以得到所述路口车道线的右外边线。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二曲线生成函数选自以下任一项：
五阶贝塞尔曲线函数、地理空间分析库的圆弧生成函数Turf.lineArc。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在采用第二曲线生成函数，基于驶入方向和/或驶出方向生成第一圆弧，以得到所述路口车道线的左外边线之前，所述方法还包括：
确定正北方向与所述驶出车道的左外边线的第一夹角值，以及确定正北方向与所述驶出车道的入口起点和所述驶入车道的入口起点的连线之间的第二夹角值；
根据第一夹角值与第二夹角值之差的绝对值，确定所述驶入方向和/或驶出方向。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，根据第一夹角值与第二夹角值之差的绝对值，确定所述驶入方向和/或驶出方向包括：
如果第一夹角值与第二夹角值之差的绝对值属于第四角度值区间，则确定所述驶入方向和/或驶出方向为顺时针方向；
如果第一夹角值与第二夹角值之差的绝对值属于第五角度值区间，则确定所述驶入方向和/或驶出方向为逆时针方向；
其中，第四角度值区间内的角度值均小于第五角度值区间内的角度值；
其中，第四角度值区间和第五角度值区间之间互不重叠，且第四角度值区间和第五角度值区间共同覆盖0度角至360度角之间的全部角度值。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，
所述第四角度值区间为大于等于0度角小于180度角；
所述第五角度值区间为大于等于180度角小于等于360度角。
15.一种路口车道线生成装置，其特征在于，包括：
路口车道夹角值与端点确定模块，用于确定驶出车道和驶入车道之间的方向夹角值，以及确定所述驶出车道的出口左端点和出口右端点、所述驶入车道的入口左端点和入口右端点；
曲线函数确定模块，用于根据所述方向夹角值所属的角度值区间，确定曲线生成函数；
路口车道线生成模块，用于将所述出口左端点和出口右端点作为曲线的起始端点，以及将所述入口左端点和入口右端点作为曲线的结束端点，并采用所述曲线生成函数生成曲线，以得到所述路口车道线；
其中，所述角度值区间的角度值越大，对应的曲线生成函数生成的曲线的至少一部分的曲率越大。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1至14任一项所述路口车道线生成方法的步骤。
17.一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行权利要求1至14任一项所述路口车道线生成方法的步骤。
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