CN110288675B - 一种车道参考线构建方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车道参考线构建方法、装置及存储介质，属于自动驾驶领域。该方法包括：收集原始车道轨迹线，按一定距离划分原始车道轨迹线，计算划分后各距离区间内原始车道轨迹线段的航向角，并求轨迹线段航向角均值，获取与区间航向角均值差距最小的轨迹线段及对应的最小差距值，选取各距离区间最小差距值中的最小值，将最小值对应的轨迹线段作为初始参考线，根据初始参考线与相邻距离区间内轨迹线段的航向角偏差，选取轨迹线段与初始参考线拼接，以得到车道参考线。通过该方案可以提高车道参考线的精度，方便对车道标线的准确绘制。

Description

一种车道参考线构建方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及自动驾驶领域，尤其涉及一种车道参考线构建方法、装置及存储介质。

背景技术

在高精度地图制作过程中，由于众包更新能够降低采集、更新成本，被广泛应用于自动驾驶的高精度地图制作及更新。但众包数据是多车采集，采集设备及方法存在差异，导致最终提取的车道线也存在误差，而且提取的车道标线轮廓不清晰，线段零散且存在缺失，是难以满足高精度车道的构建。

通过构建车道线的参考线可以对原始车道标线重构，便于车道划分，绘制高精度地图。目前车道线的构建，往往借助于聚类分析获得车道参考线，而经过聚类分析得到的参考线精度较低，达不到车道级别的车道线绘制重构。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种车道参考线构建方法、装置及存储介质，可以绘制高精度车道参考线，为车道线的划分重构提供参考。

在本发明实施例的第一方面，提供了一种车道参考线构建方法，包括：

收集原始车道轨迹线，选取任一车道轨迹线作为初始线；

沿所述初始线方向按预定距离划分原始车道轨迹线，计算划分后各距离区间内原始车道轨迹线段首尾点的航向角，并求取各距离区间内所有原始车道轨迹线段航向角均值；

获取各距离区间内与区间航向角均值差距最小的原始车道轨迹线段及对应的最小差距值；

比较各距离区间的最小差距值，选取各距离区间最小差距值中的最小值将最小值对应的原始车道轨迹线段作为初始参考线；

根据所述初始参考线与相邻距离区间内原始车道轨迹线段的航向角偏差，选取所述相邻距离区间内的原始车道轨迹线段与初始参考线拼接，直至得到车道参考线。

在本发明实施例的第二方面，提供了一种车道参考线构建装置，包括：

收集模块，用于收集原始车道轨迹线，选取任一车道轨迹线作为初始线；

计算模块，用于沿所述初始线方向按预定距离划分原始车道轨迹线，计算划分后各距离区间内原始车道轨迹线段首尾点的航向角，并求取各距离区间内所有原始车道轨迹线段航向角均值；

获取模块，用于获取各距离区间内与区间航向角均值差距最小的原始车道轨迹线段及对应的最小差距值；

选取模块，用于比较各距离区间的最小差距值，选取各距离区间最小差距值中的最小值将最小值对应的原始车道轨迹线段作为初始参考线；

拼接模块，用于根据所述初始参考线与相邻距离区间内原始车道轨迹线段的航向角偏差，选取所述相邻距离区间内的原始车道轨迹线段与初始参考线拼接，直至得到车道参考线。

在本发明实施例的第三方面，提供了一种装置，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如本发明实施例第一方面所述方法的步骤。

在本发明实施例的第四方面，提供了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本发明实施例第一方面提供的所述方法的步骤。

本发明实施例的第五方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现本发明实施例第一方面提供的所述方法的步骤。

本发明实施例中，通过对原始车道轨迹线划分，计算划分的各距离区间内轨迹线的航向角均值，并获取与均值相差的最小的轨迹线，比较多个最小轨迹线，选取最小轨迹线中最小值对应的轨迹线段作为初始参考线，再根据相邻距离区间内轨迹线段与初始参考线偏差，不断选取相邻轨迹线段与初始参考线拼接，直至全部拼接完毕。通过不断选取划分后原始车道轨迹线拼接，得到车道参考线，基于原始车道线绘制的车道参考线精度较高，可以为车道标线的构建提供参考，方便减小众包数据中车道采集误差。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种车道参考线构建方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种车道参考线构建方法的原理示意图；

图3为本发明实施例提供的一种车道参考线构建装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种车道参考线方法、装置及存储介质，用于准确绘制车道参考线，方便车道标线的重构。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1，本发明实施例提供的车道参考线构建方法的流程示意图，包括：

S101、收集原始车道轨迹线，选取任一车道轨迹线作为初始线；

所述原始车道轨迹线即由众包数据采集车辆获得的原始车道标线或轨迹路线，对于同一车道可以存在多条车道轨迹线，提取的车道轨迹线可能存在不连续、杂乱的情况。若直接对原始车道轨迹聚类，车道就会由聚类得到一条线表示，对于车道中的车道划分等特征将无法表示。在本实施例中，根据原始车道轨迹线，可以构建车道参考线可以重构车道标线。

S102、沿所述初始线方向按预定距离划分原始车道轨迹线，计算划分后各距离区间内原始车道轨迹线段首尾点的航向角，并求取各距离区间内所有原始车道轨迹线段航向角均值；

将多条不同的车道轨迹线通过二维平面表示，对形成的车道轨迹线簇，按一定距离等量划分。需要注意的是，所述各原始车道轨迹线起点及终点位置相同或大致相同，可以设定为某一条路或某一段路的车道轨迹线。

原始车道轨迹线被划分后，由各距离区间内的原始车道轨迹线段组成原始车道轨迹，各距离区间距离相同，存在多条原始车道轨迹线段。通过计算各距离区间内每条轨迹线段的航向角，可求得该区间的航向角均值。

S103、获取各距离区间内与区间航向角均值差距最小的原始车道轨迹线段及对应的最小差距值；

在每一个距离区间，都存在一条原始车道轨迹线段与该距离区间航向角均值差距最小，多个距离区间就会存在多个与区间航向角均值最接近的原始车道轨迹线段。

S104、比较各距离区间的最小差距值，选取各距离区间最小差距值中的最小值将最小值对应的原始车道轨迹线段作为初始参考线；

选取与区间航向角均值最接近的原始车道轨迹线段中的最小值，设定最小值对应的原始车道轨迹线为初始参考线。在各距离区间中存在的多条原始车道轨迹线段，从多条原始车道轨迹线段选择一条轨迹线段作为初始参考线，进而可以在初始参考线基础上不断选择其他区间的原始车道轨迹线段加入。

S105、根据所述初始参考线与相邻距离区间内原始车道轨迹线段的航向角偏差，选取所述相邻距离区间内的原始车道轨迹线段与初始参考线拼接，直至得到车道参考线。

所述航向角偏差包括初始参考线与相邻距离区间内所有轨迹线段航向角偏差，以及相邻距离区间所有轨迹线段航向角与该区间航向角均值偏差。

具体的，计算所述初始参考线首端或尾端第一预设长度内的航向角，以及所述相邻距离区间内所有原始车道轨迹线段第二预设长度的航向角，设定两个航向角差值为第一差值；

计算所述相邻距离区间内所有对应的原始车道轨迹线段内与区间航向角均值差距，将差距值设为第二差值；

分别对第一差值和第二差值加权，根据加权计算结果，选取与初始参考线偏差最小的原始车道轨迹线段拼接。

可选的，不断遍历选取与所述初始参考线拼接的原始车道轨迹线段同侧的所有相邻距离区间内的原始车道轨迹线段进行拼接，形成新的参考线，再选取另一侧所有相邻距离区间内的原始车道轨迹线段拼接，直至得到车道参考线，所述拼接过程包括平移原始车道轨迹线段实现与参考线的连接。不断选取各相邻区间内原始车道轨迹线段拼接形成新的参考线，当按先后顺序分别对初始参考线两侧的原始车道轨迹线段进行选取拼接，遍历完所有距离区间即可得到最终的车道参考线。

可选的，根据相邻距离区间内原始车道轨迹线段首位点计算得到的航向角，补齐所述原始车道轨迹线段中的缺失部分。在各距离区间内，原始车道轨迹线段中可能存在缺失，可能是中间或两端一部分线段缺失，根据距离区间中已存在线段航向角，补齐缺失部分，具体可根据缺失临近线段航向角或区间首尾点航向角补齐。

需要注意的是，当距离区间内原始车道轨迹线段缺失较多时，可以车道轨迹线间的平行程度，选取初始参考线以及补齐对应的轨迹线段。

图2为本发明实施例提供的车道参考线构建的原理示意图，结合图2对车道参考线构建过程进行详述，如图2所示：通过虚线22进行区间划分将原始车道轨迹线21划分为多条轨迹线段，各距离区间包括01、02、03、04、05和06这六个距离区间，计算各距离区间的航线角均值，获取6个区间中各自与均值最接近的轨迹线段，选取6个距离区间中，最接近轨迹线段距离值的最小值，将最小值对应的轨迹线段设为初始参考线，假设初始参考线为区间03中的原始车道轨迹线段，则相邻距离区间为02和04，选取区间02中的轨迹线段与初始轨迹线拼接后，继续选取与区间02同侧的区间01中的轨迹线段进行拼接，然后再选取区间04、05、06中的轨迹线段进行拼接，得到车道参考线23。

本实施例提供的方法，划分原始车道轨迹线，后选取各区间轨迹线拼接车道参考线，使得车道参考线与原始车道线精度相适应，贴合原始车道走势，相比于轨道线聚类得到的参考线，精度得到极大提高。

实施例二：

图3为本发明实施例二提供的车道参考线构建装置的结构示意图，包括：

收集模块310，用于收集原始车道轨迹线，选取任一车道轨迹线作为初始线；

计算模块320，用于沿所述初始线方向按预定距离划分原始车道轨迹线，计算划分后各距离区间内原始车道轨迹线段首尾点的航向角，并求取各距离区间内所有原始车道轨迹线段航向角均值；

获取模块330，用于获取各距离区间内与区间航向角均值差距最小的原始车道轨迹线段及对应的最小差距值；

选取模块340，用于比较各距离区间的最小差距值，选取各距离区间最小差距值中的最小值将最小值对应的原始车道轨迹线段作为初始参考线；

拼接模块350，用于根据所述初始参考线与相邻距离区间内原始车道轨迹线段的航向角偏差，选取所述相邻距离区间内的原始车道轨迹线段与初始参考线拼接，直至得到车道参考线。

可选的，所述选取模块350包括：

第一计算单元，用于计算所述初始参考线首端或尾端第一预设长度内的航向角，以及所述相邻距离区间内所有原始车道轨迹线段第二预设长度的航向角，设定两个航向角差值为第一差值；

第二计算单元，用于计算所述相邻距离区间内所有对应的原始车道轨迹线段内与区间航向角均值差距，将差距值设为第二差值；

选取单元，用于分别对第一差值和第二差值加权，根据加权计算结果，选取与初始参考线偏差最小的原始车道轨迹线段拼接。

可选的，所述选取与初始参考线偏差最小的原始车道轨迹线段拼接还包括：

不断遍历选取与所述初始参考线拼接的原始车道轨迹线段同侧的所有相邻距离区间内的原始车道轨迹线段进行拼接，形成新的参考线，再选取另一侧所有相邻距离区间内的原始车道轨迹线段拼接，直至得到车道参考线，所述拼接过程包括平移原始车道轨迹线段实现与参考线的连接。

可选的，所述拼接模块350还包括：

补齐模块，用于根据相邻距离区间内原始车道轨迹线段首位点计算得到的航向角，补齐所述原始车道轨迹线段中的缺失部分。

通过本实施例的装置，可以简单快速地提取代表车道线在形态上贴近线簇的特征，准确度高，且可以泛化应用到众包地图的提取代表轨迹线、生成车道线组等方面。

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。

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 (10)

1.一种车道参考线构建方法，其特征在于，包括：

收集原始车道轨迹线，选取任一车道轨迹线作为初始线；

沿所述初始线方向按预定距离划分原始车道轨迹线，计算划分后各距离区间内原始车道轨迹线段首尾点的航向角，并求取各距离区间内所有原始车道轨迹线段航向角均值；

获取各距离区间内与区间航向角均值差距最小的原始车道轨迹线段及对应的最小差距值；

比较各距离区间的最小差距值，选取各距离区间最小差距值中的最小值将最小值对应的原始车道轨迹线段作为初始参考线；

根据所述初始参考线与相邻距离区间内原始车道轨迹线段的航向角偏差，选取所述相邻距离区间内的原始车道轨迹线段与初始参考线拼接，直至得到车道参考线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始参考线与相邻距离区间内原始车道轨迹线段的航向角偏差，选取所述相邻距离区间内的原始车道轨迹线段与初始参考线拼接具体为：

计算所述初始参考线首端或尾端第一预设长度内的航向角，以及所述相邻距离区间内所有原始车道轨迹线段第二预设长度的航向角，设定两个航向角差值为第一差值；

计算所述相邻距离区间内所有对应的原始车道轨迹线段内与区间航向角均值差距，将差距值设为第二差值；

分别对第一差值和第二差值加权，根据加权计算结果，选取与初始参考线偏差最小的原始车道轨迹线段拼接。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述选取与初始参考线偏差最小的原始车道轨迹线段拼接还包括：

不断遍历选取与所述初始参考线拼接的原始车道轨迹线段同侧的所有相邻距离区间内的原始车道轨迹线段进行拼接，形成新的参考线，再选取另一侧所有相邻距离区间内的原始车道轨迹线段拼接，直至得到车道参考线，所述拼接过程包括平移原始车道轨迹线段实现与参考线的连接。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始参考线与相邻距离区间内原始车道轨迹线段的航向角偏差，选取所述相邻距离区间内的原始车道轨迹线段与初始参考线拼接还包括：

根据相邻距离区间内存在的原始车道轨迹线段的航向角，补齐所述原始车道轨迹线段中的缺失部分。

5.一种车道参考线构建装置，其特征在于，包括：

收集模块，用于收集原始车道轨迹线，选取任一车道轨迹线作为初始线；

计算模块，用于沿所述初始线方向按预定距离划分原始车道轨迹线，计算划分后各距离区间内原始车道轨迹线段首尾点的航向角，并求取各距离区间内所有原始车道轨迹线段航向角均值；

获取模块，用于获取各距离区间内与区间航向角均值差距最小的原始车道轨迹线段及对应的最小差距值；

选取模块，用于比较各距离区间的最小差距值，选取各距离区间最小差距值中的最小值将最小值对应的原始车道轨迹线段作为初始参考线；

拼接模块，用于根据所述初始参考线与相邻距离区间内原始车道轨迹线段的航向角偏差，选取所述相邻距离区间内的原始车道轨迹线段与初始参考线拼接，直至得到车道参考线。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述拼接模块包括：

第一计算单元，用于计算所述初始参考线首端或尾端第一预设长度内的航向角，以及所述相邻距离区间内所有原始车道轨迹线段第二预设长度的航向角，设定两个航向角差值为第一差值；

第二计算单元，用于计算所述相邻距离区间内所有对应的原始车道轨迹线段内与区间航向角均值差距，将差距值设为第二差值；

选取单元，用于分别对第一差值和第二差值加权，根据加权计算结果，选取与初始参考线偏差最小的原始车道轨迹线段拼接。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述选取与初始参考线偏差最小的原始车道轨迹线段拼接还包括：

将所述原始车道轨迹线段与初始参考线拼接，形成新的参考线，遍历选取所述新的参考线的单侧相邻距离区间内的原始车道轨迹线段进行拼接后，再选取另一侧所有相邻距离区间内的原始车道轨迹线段拼接，得到车道参考线，所述拼接过程包括平移原始车道轨迹线段实现与参考线的连接。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述拼接模块还包括：

补齐模块，用于根据相邻距离区间内原始车道轨迹线段首位点计算得到的航向角，补齐所述原始车道轨迹线段中的缺失部分。

9.一种装置，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中任一项所述车道参考线构建方法的步骤。

10.一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任一项所述车道参考线构建方法的步骤。

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