[發明專利]一種快速建立智能交通三維場的方法

有效

• 申請號: 201510049050.3
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN104658036B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 趙新燦;金朋軒;劉耀丹;水曉樸;鄭好
• 申請（專利權）人: 鄭州大學;生茂光電科技股份有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 鄭州德勤知識產權代理有限公司 41128
• 代理人: 黃軍委

1.一種快速建立智能交通三維場的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1，建立靜態模型；靜態模型包括道路模型、建筑模型、植物模型和地形模型；所述道路模型的建立采用以下步驟：

（1）讀取電子地圖數據，檢測地圖數據的圖像格式，圖像格式為RGB和RGBA兩種；讀取電子地圖的范圍數據；

（2）將電子地圖數據灰度化；根據道路的灰度代表色，將電子地圖數據分割為兩個區域，道路區域和非道路區域；

（3）去除地圖數據中的孤立點；在區域分割后，根據圖像的連續性特征，檢測出如果某個像素是孤立點，將其變為其相反的區域；

（4）根據道路區域平滑算法，對道路區域進行平滑處理；

（5）將地圖數據向四周擴大一個非道路區域像素；使用圖像細化算法，提取道路區域的主框架；道路區域并不是對稱區域，導致圖像細化后的道路中心線是曲折的，使用中心線平滑算法，平滑道路中心線區域；

（6）將地圖數據向四周縮小一個像素；

（7）根據像素的連通性特性，將道路的主框架分割為若干條獨立的道路段，根據電子地圖的范圍，計算出每個像素的控件大小，將若干條的獨立道路段轉為三維空間的道路中心線數據；

（8）根據道路中心線和道路參數生成道路模型；

步驟2，建立動態模型；

步驟3，根據靜態模型和動態模型進行狀態控制、決策分析和車輛跟蹤。

2.根據權利要求1所述的一種快速建立智能交通三維場的方法，其特征在于：所述去除孤立點的步驟為：

（1）遍歷地圖數據中的每一個像素；

（2）獲取像素位置的周邊像素；

（3）當像素在地圖數據的邊角的時候，其周邊像素有3個；當像素在地圖數據的邊緣但不是邊角的時候，其周邊像素有5個；當像素在地圖數據的內部的時候，其周邊像素的數據有8個；

（4）周邊像素只有兩種狀態：道路像素和非道路像素，如檢測到的周邊像素的道路像素大于非道路像素的數量，則將像素位置設置為道路像素，否則設置為非道路像素。

3.根據權利要求1或2所述的一種快速建立智能交通三維場的方法，其特征在于：所述道路區域平滑算法步驟為：

（1）遍歷地圖數據中的每一個像素；

（2）如果像素是道路像素，則執行步驟（1），否則執行步驟（3）；

（3）以當前像素為中心，三個像素為半徑，按照上、下、左、右、左上、左下、右上、右下8個方向，判斷每個方向上是否有道路像素；

（4）計算有道路像素的方向數量，如果有道路像素的方向數量大于非道路像素的方向數量，則當前像素設置為道路像素；

（5）檢測像素是否遍歷完成，如果沒有完成，執行步驟1。

4.根據權利要求3所述的一種快速建立智能交通三維場的方法，其特征在于：所述道路中心線平滑算法步驟為：

（1）水平遍歷地圖數據中的每個像素；

（2）如果當前像素是道路中心線像素，則記錄下像素的水平位置，直到在當前行遇到下一個道路中心線像素；

（3）如果兩個道路中心線像素間水平方向的像素數量大于預設值，則記錄下當前像素的水平位置，執行步驟（1），否則執行步驟（4）；

（4）遍歷兩個道路中心線像素之間的所有像素：

如果當前像素的上一行是道路中心線像素，則設置上一行為非道路中心線像素；

如果當前像素的下一行是道路中心線像素，則設置下一行為非道路中心線像素；

如果當前像素的上一行和下一行都是非道路中心線像素，則設置當前像素為道路中心線像素；

（5）垂直遍歷地圖數據中的每個像素；

（6）如果當前像素是道路中心線像素，則記錄下像素的垂直位置，直到在當前列遇到下一個道路中心線像素；

（7）如果兩個道路中心線像素間垂直方向的像素數量大于預設值，則記錄下當前像素的垂直位置，執行步驟（5），否則執行步驟（8）；

（8）遍歷兩個道路中心線像素之間的所有像素：

如果當前像素的上一列是道路中心線像素，則設置上一列為非道路中心線像素；

如果當前像素的下一列是道路中心線像素，則設置下一列為非道路中心線像素；

如果當前像素的上一列和下一列都為非道路中心線像素，設置當前像素為道路中心線像素。