[發(fā)明專(zhuān)利]自動(dòng)構(gòu)建車(chē)道中心線(xiàn)的方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310173872.7
• 申請(qǐng)日: 2023-02-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116503510A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖文龍;廖野翔;何弢
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 酷哇科技有限公司;蕪湖酷哇機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T11/20
• 分類(lèi)號(hào): G06T11/20;G06F16/29;G01C21/32;G01C21/00
• 代理公司: 上海鍛創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31448
• 代理人: 韓冰

1.一種自動(dòng)構(gòu)建車(chē)道中心線(xiàn)的方法，其特征在于，包括：

步驟S1：獲取待構(gòu)建車(chē)道的道路面數(shù)據(jù)和路口面數(shù)據(jù)，并將其分為車(chē)道線(xiàn)和道路軌跡；

步驟S2：根據(jù)車(chē)道線(xiàn)和道路軌跡，調(diào)整車(chē)道線(xiàn)的方向，分為兩個(gè)方向的車(chē)道線(xiàn)，使其與道路軌跡的方向保持一致；

步驟S3：根據(jù)調(diào)整后車(chē)道線(xiàn)的方向，將道路分割為兩個(gè)不同方向的分方向道路；

步驟S4：根據(jù)所述分方向的道路，按照道路變化處以及打斷處位置，并結(jié)合道路趨勢(shì)線(xiàn)，生成打斷線(xiàn)；

步驟S5：根據(jù)所述車(chē)道線(xiàn)和其對(duì)應(yīng)的打斷線(xiàn)，分割成路段，結(jié)合道路規(guī)則，生成車(chē)道中心線(xiàn)；

步驟S6：在路口面處，結(jié)合進(jìn)出口的車(chē)道中心線(xiàn)和方向箭頭的關(guān)系以及道路規(guī)則，生成路口車(chē)道中心線(xiàn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)構(gòu)建車(chē)道中心線(xiàn)的方法，其特征在于，所述生成打斷線(xiàn)具體包括：

步驟S4.1：利用道路趨勢(shì)線(xiàn)以及車(chē)道線(xiàn)端點(diǎn)，做經(jīng)端點(diǎn)處的趨勢(shì)線(xiàn)方向的垂線(xiàn)；

步驟S4.2：根據(jù)車(chē)道線(xiàn)之間的距離，對(duì)所述垂線(xiàn)進(jìn)行聚類(lèi)，合并成一條打斷線(xiàn)；

步驟S4.3：將所述打斷線(xiàn)按照道路趨勢(shì)線(xiàn)方向排序；

步驟S4.4：通過(guò)已排序的打斷線(xiàn)，將道路按照打斷線(xiàn)的順序分成路段；

步驟S4.5：將路段中的車(chē)道線(xiàn)按照從上到下的順序排序；

步驟S4.6：依次遍歷從上到下相鄰的兩個(gè)車(chē)道線(xiàn)，判斷上車(chē)道線(xiàn)相對(duì)于下車(chē)道線(xiàn)的距離變化趨勢(shì)，取出變化拐點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)所述坐標(biāo)位置再次增加新打斷線(xiàn)；

步驟S4.7：結(jié)合新打斷線(xiàn)和舊的打斷線(xiàn)，重新執(zhí)行步驟S4.1～步驟S4.3。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)構(gòu)建車(chē)道中心線(xiàn)的方法，其特征在于，所述生成車(chē)道中心線(xiàn)具體包括：

步驟S5.1：利用打斷線(xiàn)并按照步驟S4.4和步驟S4.5，將道路和車(chē)道線(xiàn)分割成已經(jīng)排序的路段和車(chē)道線(xiàn)；

步驟S5.2：依次遍歷從上到下相鄰的兩個(gè)車(chē)道線(xiàn)，判斷上車(chē)道線(xiàn)相對(duì)于下車(chē)道線(xiàn)的距離，是否符合生成車(chē)道中心線(xiàn)的寬度，以及是否符合地物約束；滿(mǎn)足相應(yīng)條件的兩個(gè)車(chē)道線(xiàn)，根據(jù)構(gòu)成車(chē)道線(xiàn)的點(diǎn)順序，依次生成多個(gè)中心點(diǎn)，最后擬合生成車(chē)道中心線(xiàn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)構(gòu)建車(chē)道中心線(xiàn)的方法，其特征在于，所述生成車(chē)道中心線(xiàn)還包括：

利用所述路段之間的前后關(guān)系，通過(guò)判斷相鄰前后方向路段之間的車(chē)道中心線(xiàn)，是否由同一條或者兩條車(chē)道線(xiàn)生成，調(diào)整兩條車(chē)道中心線(xiàn)的相應(yīng)前后端點(diǎn)，保證車(chē)道中心線(xiàn)的上下游連通性；

相鄰前后方向路段之間的車(chē)道中心線(xiàn)，存在非連通的線(xiàn)的情況；需判斷該條車(chē)道中心線(xiàn)的相鄰車(chē)道中心線(xiàn)的連接關(guān)系，并判斷該車(chē)道中心線(xiàn)是否能夠連接相鄰車(chē)道中心線(xiàn)連接處，若符合不壓實(shí)線(xiàn)、不撞路牙在內(nèi)的相關(guān)條件，則能夠連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)構(gòu)建車(chē)道中心線(xiàn)的方法，其特征在于，所述生成路口車(chē)道中心線(xiàn)具體包括：

步驟S6.1：利用路口面數(shù)據(jù)與車(chē)道中心線(xiàn)的相交關(guān)系，判別駛?cè)肼房诘能?chē)道中心線(xiàn)以及駛出車(chē)道中心線(xiàn)；

步驟S6.2：結(jié)合方向箭頭與車(chē)道中心線(xiàn)的相交關(guān)系，增加實(shí)際車(chē)道左右關(guān)系，判別駛?cè)肼房诘能?chē)道中心線(xiàn)的轉(zhuǎn)向關(guān)系；

步驟S6.3：根據(jù)駛?cè)肼房诘能?chē)道中心線(xiàn)以及駛出車(chē)道中心線(xiàn)的夾角，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向方式，再與駛?cè)肼房诘能?chē)道中心線(xiàn)的轉(zhuǎn)向關(guān)系，判別檢測(cè)是否一致；

步驟S6.4：結(jié)合路口中的車(chē)道線(xiàn)、路牙線(xiàn)、安全島邊界在內(nèi)的相關(guān)線(xiàn)，相關(guān)線(xiàn)的前后端點(diǎn)能夠截?cái)嗨鱿嚓P(guān)線(xiàn)兩側(cè)的部分路口車(chē)道中心線(xiàn)；

截?cái)嗵幍穆房谲?chē)道中心線(xiàn)聚合形成一條共有的路口車(chē)道中心線(xiàn)，并且與截?cái)嗨能?chē)道線(xiàn)，路牙線(xiàn)，安全島邊界線(xiàn)在內(nèi)的相關(guān)線(xiàn)產(chǎn)生左右關(guān)系，同時(shí)調(diào)整被截?cái)嗟穆房谲?chē)道中心線(xiàn)的上下游關(guān)系。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)構(gòu)建車(chē)道中心線(xiàn)的方法，其特征在于，所述步驟S6.3中判斷檢測(cè)是否一致，如果一致則計(jì)算該駛?cè)肼房诘能?chē)道中心線(xiàn)以及駛出路口的車(chē)道中心線(xiàn)的連接中心線(xiàn)；

所述連接中心線(xiàn)計(jì)算采用貝塞爾曲線(xiàn)擬合或catmull擬合或路口軌跡提取。