[發明專利]道路坡度預測方法、裝置和存儲介質

有效

• 申請號: 202110168440.8
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112862890B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 唐志勇;彭江;章濤
• 申請（專利權）人: 黑芝麻智能科技（重慶）有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/11;G06T7/80
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 羅婷婷

本申請涉及一種道路坡度預測方法、裝置和存儲介質。該道路坡度預測方法包括：通過相機獲取道路的道路圖像；從道路圖像中檢測道路的第一圖像車道線和第二圖像車道線；沿第一圖像車道線和第二圖像車道線的道路圖像中線設置多個道路圖像分割點；分別借助于相應的道路圖像分割點，確定相機相對于每一道路空間分割點處的路平面的俯仰角；基于相機的內參和外參以及俯仰角，以遞推方式計算每一道路空間分割點的空間坐標；以及基于每一空間坐標，構建道路的道路模型。該方法使得能夠以較為簡單的方式實現對道路坡道的預測，而且實現成本較低，精度較高。

技術領域

本申請涉及車輛工作環境檢測領域，尤其涉及一種道路坡度預測方法、裝置和存儲介質。

背景技術

隨著自動駕駛技術的發展，越來越多的車輛上搭載了各種駕駛輔助技術，使得車輛變得越來越智能化。但是，車輛的工作環境非常復雜，尤其是車輛行駛的道路環境復雜多變，其可能為直道、彎道或者上下坡道等。不同的道路條件(尤其是坡道)會影響車輛的動力學模型，進而影響車輛的控制策略，因此預測道路坡度非常必要。而且，預測道路坡度還有助于提升視覺測距精度。目前存在很多用于獲得道路坡度的技術，然而這些道路坡度獲得技術要么僅能計算車輛已行駛過的道路的坡度而無法預測車輛前方道路的坡道，要么實現成本較高，或者實現起來較為復雜而且精度較低，因此均無法很好地滿足當前的使用需求。

因此，有必要一種道路坡道預測技術，使得可以使用普通的相機或攝像機作為圖像采集元件，并且能夠以較為簡單的方式實現對道路坡道的預測，而且實現成本較低，精度較高。

發明內容

鑒于以上技術問題，本申請提供了一種道路坡度預測方法、裝置和存儲介質，使得可以使用普通的相機或攝像機作為圖像采集元件，并且能夠以較為簡單的方式實現對道路坡道的預測，而且實現成本較低，精度較高。

在本申請的第一方面，提供了一種道路坡度預測方法，該方法包括：通過相機獲取道路的道路圖像；從所述道路圖像中檢測所述道路的第一圖像車道線和第二圖像車道線；沿所述第一圖像車道線和所述第二圖像車道線的道路圖像中線設置多個道路圖像分割點；分別借助于相應的道路圖像分割點，確定所述相機相對于每一道路空間分割點處的路平面的俯仰角；基于所述相機的內參和外參以及所述俯仰角，以遞推方式計算每一道路空間分割點的空間坐標；以及基于每一空間坐標，構建所述道路的道路模型。

在一種實現中，該方法還包括：利用所述道路模型來獲得所述道路在任意位置的坡度角度或相應的道路深度。

在一種實現中，分別借助于相應的道路圖像分割點，確定所述相機相對于每一道路空間分割點處的路平面的俯仰角包括：將所述第一圖像車道線和第二圖像車道線在所述道路圖像分割點的鄰域區間內的部分分別擬合成第一直線和第二直線；確定所述第一直線和所述第二直線的交點作為所述道路的圖像消失點；基于所述圖像消失點的圖像坐標計算所述相機相對于所述道路空間分割點處的路平面的俯仰角。

在一種實現中，將所述第一圖像車道線和第二圖像車道線在所述道路圖像分割點的鄰域區間內的部分分別擬合成第一直線和第二直線包括：利用最小二乘法或隨機抽樣一致算法將所述第一圖像車道線和第二圖像車道線在所述道路圖像分割點的鄰域區間內的部分分別擬合成第一直線和第二直線。

在一種實現中，基于所述圖像消失點的圖像坐標計算所述相機相對于所述路平面的俯仰角包括：利用以下公式來計算所述俯仰角：其中，θ指示待計算的所述俯仰角，(u，v)指示所述圖像消失點的圖像坐標，f_x，f_y，c_x，c_y為相機內參。

在一種實現中，基于每一空間坐標，構建所述道路的道路模型包括：基于每一空間坐標，利用曲線擬合方法來擬合用于表示所述道路的道路空間中線的方程，作為所述道路模型。

在一種實現中，所述曲線擬合方法包括多項式曲線擬合或樣條曲線擬合。