一種基于正射投影的道路標(biāo)線采集方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像與視頻技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于正射投影的道路標(biāo)線采集方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]地面標(biāo)線的采集是地圖信息采集者比較關(guān)注的地圖信息之一。在現(xiàn)有的采集方案中，除人工采集方法之外，普遍采用地圖采集車(chē)的方法。傳統(tǒng)的采集車(chē)需要專(zhuān)業(yè)安裝各種傳感器，采集地面標(biāo)識(shí)線需固定專(zhuān)業(yè)攝像機(jī)于車(chē)上，并且對(duì)攝像機(jī)對(duì)角度都有嚴(yán)格的要求，同時(shí)需要人工對(duì)攝像機(jī)坐標(biāo)系和車(chē)輛坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定。在標(biāo)定之后，如果攝像機(jī)被重新安裝，固定甚至是移動(dòng)過(guò)，都需要再次重新標(biāo)定。因此，為了保證采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，很多時(shí)候都需要采集之前重新標(biāo)定。當(dāng)攝像機(jī)與車(chē)輛之間坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)化關(guān)系明晰后，可以將攝像機(jī)以一定角度拍攝到的地面圖像，轉(zhuǎn)化為垂直從上而下的視角觀測(cè)到的圖像(正視圖)。
[0003]然而這種傳統(tǒng)的采集方法有很多不便，如每一輛采集車(chē)都需要專(zhuān)門(mén)改裝，增加攝像頭，工程量較大，大量部署時(shí)，時(shí)間成本和資金成本都比較大；需要人工標(biāo)定，該方法繁瑣費(fèi)時(shí)，并且在攝像機(jī)角度意外變化時(shí)無(wú)法及時(shí)做出修正，測(cè)量誤差較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于正射投影的道路標(biāo)線采集方法及裝置，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)定、矯正、正視圖生成的自動(dòng)化，極大的節(jié)省了后續(xù)處理的時(shí)間，節(jié)省了大量人力、物力。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于正射投影的道路標(biāo)線采集方法，包括:
[0006]利用安裝在采集車(chē)上的攝像裝置采集道路圖像，獲取目標(biāo)圖像；
[0007]對(duì)所述目標(biāo)圖像進(jìn)行圖像處理，獲取道路邊沿在所述目標(biāo)圖像中的位置；
[0008]根據(jù)所述道路邊沿在所述目標(biāo)圖像中的位置確定道路的位置，并基于所述道路的位置對(duì)所述目標(biāo)圖像進(jìn)行特征點(diǎn)提取，得到標(biāo)定特征點(diǎn)；
[0009]根據(jù)所述標(biāo)定特征點(diǎn)獲取攝像裝置坐標(biāo)系與空間坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，生成逆透視變換矩陣；
[0010]根據(jù)所述逆透視變換矩陣對(duì)所述目標(biāo)圖像進(jìn)行圖片轉(zhuǎn)換，得到所述目標(biāo)圖像的正視圖。
[0011]其中，得到所述目標(biāo)圖像的正視圖后還包括:
[0012]將所述目標(biāo)圖像的正視圖進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示并存儲(chǔ)。
[0013]其中，對(duì)所述目標(biāo)圖像進(jìn)行圖像處理，獲取道路邊沿在所述目標(biāo)圖像中的位置的步驟包括:
[0014]將所述目標(biāo)圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像；
[0015]將所述灰度圖像轉(zhuǎn)化為僅顯示物體邊沿的邊沿圖；
[0016]在所述邊沿圖中獲取第一直線特征，并根據(jù)預(yù)設(shè)道路模型的道路邊沿的直線特征對(duì)所述第一直線特征進(jìn)行篩選，獲取第二直線特征；
[0017]若當(dāng)前所述目標(biāo)圖像為采集的第一幀圖像，所述第二直線特征為目標(biāo)直線特征；否則，根據(jù)當(dāng)前所述目標(biāo)圖像之前的多幀圖像的第二直線特征，獲取預(yù)測(cè)道路邊沿信息，并結(jié)合所述預(yù)測(cè)道路邊沿信息和當(dāng)前所述目標(biāo)圖像的第二直線特征，確定目標(biāo)直線特征；
[0018]根據(jù)所述目標(biāo)直線特征，獲取道路邊沿在所述目標(biāo)圖像中的位置。
[0019]進(jìn)一步的，將所述灰度圖像轉(zhuǎn)化為僅顯示物體邊沿的邊沿圖的步驟包括:
[0020]利用canny邊緣檢測(cè)算子將所述灰度圖像轉(zhuǎn)化為僅顯示物體邊沿的邊沿圖。
[0021]進(jìn)一步的，在所述邊沿圖中獲取第一直線特征的步驟包括:
[0022]應(yīng)用隨機(jī)hough變換方法在所述邊沿圖中獲取第一直線特征。
[0023]其中，根據(jù)所述標(biāo)定特征點(diǎn)獲取攝像裝置坐標(biāo)系與空間坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，生成逆透視變換矩陣的步驟包括:
[0024]獲取所述標(biāo)定特征點(diǎn)的實(shí)際位置；
[0025]根據(jù)所述標(biāo)定特征點(diǎn)在所述目標(biāo)圖像上的位置和所述實(shí)際位置，利用逆透視變換方法確定攝像裝置坐標(biāo)系與空間坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系；
[0026]根據(jù)所述攝像裝置坐標(biāo)系與空間坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，生成逆透視變換矩陣。
[0027]其中，根據(jù)所述逆透視變換矩陣對(duì)所述目標(biāo)圖像進(jìn)行圖片轉(zhuǎn)換，得到所述目標(biāo)圖像的正視圖的步驟包括:
[0028]對(duì)所述目標(biāo)圖像進(jìn)行裁切，僅保留所述目標(biāo)圖像上的地平線以下部分；
[0029]根據(jù)所述逆透視變換矩陣將經(jīng)過(guò)裁切的所述目標(biāo)圖像進(jìn)行圖片轉(zhuǎn)換，得到一扇形圖片；
[0030]以所述目標(biāo)圖像上道路邊沿的位置為基礎(chǔ)對(duì)所述扇形圖片進(jìn)行裁切，得到一矩形圖片，所述矩形圖片為所述目標(biāo)圖像的正視圖。
[0031]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于正射投影的道路標(biāo)線采集裝置，包括:
[0032]采集模塊，用于利用安裝在采集車(chē)上的攝像裝置采集道路圖像，獲取目標(biāo)圖像；
[0033]獲取模塊，用于對(duì)所述目標(biāo)圖像進(jìn)行圖像處理，獲取道路邊沿在所述目標(biāo)圖像中的位置；
[0034]提取模塊，用于根據(jù)所述道路邊沿在所述目標(biāo)圖像中的位置確定道路的位置，并基于所述道路的位置對(duì)所述目標(biāo)圖像進(jìn)行特征點(diǎn)提取，得到標(biāo)定特征點(diǎn)；
[0035]轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)所述標(biāo)定特征點(diǎn)獲取攝像裝置坐標(biāo)系與空間坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，生成逆透視變換矩陣；
[0036]生成模塊，用于根據(jù)所述逆透視變換矩陣對(duì)所述目標(biāo)圖像進(jìn)行圖片轉(zhuǎn)換，得到所述目標(biāo)圖像的正視圖。
[0037]進(jìn)一步的，所述道路標(biāo)線采集裝置還包括:
[0038]顯示存儲(chǔ)模塊，用于將所述目標(biāo)圖像的正視圖進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示并存儲(chǔ)。
[0039]其中，所述獲取模塊包括:
[0040]第一獲取子模塊，用于將所述目標(biāo)圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像；
[0041]第二獲取子模塊，用于將所述灰度圖像轉(zhuǎn)化為僅顯示物體邊沿的邊沿圖；
[0042]第三獲取子模塊，用于在所述邊沿圖中獲取第一直線特征，并根據(jù)預(yù)設(shè)道路模型的道路邊沿的直線特征對(duì)所述第一直線特征進(jìn)行篩選，獲取第二直線特征；
[0043]第四獲取子模塊，用于若當(dāng)前所述目標(biāo)圖像為采集的第一幀圖像，所述第二直線特征為目標(biāo)直線特征；否則，根據(jù)當(dāng)前所述目標(biāo)圖像之前的多幀圖像的第二直線特征，獲取預(yù)測(cè)道路邊沿信息，并結(jié)合所述預(yù)測(cè)道路邊沿信息和當(dāng)前所述目標(biāo)圖像的第二直線特征，確定目標(biāo)直線特征；
[0044]第五獲取子模塊，用于根據(jù)所述目標(biāo)直線特征，獲取道路邊沿在所述目標(biāo)圖像中的位置。
[0045]進(jìn)一步的，所述第二獲取子模塊包括:
[0046]第一轉(zhuǎn)化模塊，用于利用canny邊緣檢測(cè)算子將所述灰度圖像轉(zhuǎn)化為僅顯示物體邊沿的邊沿圖。
[0047]進(jìn)一步的，所述第三獲取子模塊包括:
[0048]第二轉(zhuǎn)化模塊，用于應(yīng)用隨機(jī)hough變換方法在所述邊沿圖中獲取第一直線特征。
[0049]其中，所述轉(zhuǎn)換模塊包括:
[0050]第一轉(zhuǎn)換子模塊，用于獲取所述標(biāo)定特征點(diǎn)的實(shí)際位置；
[0051]第二轉(zhuǎn)換子模塊，用于根據(jù)所述標(biāo)定特征點(diǎn)在所述目標(biāo)圖像上的位置和所述實(shí)際位置，利用逆透視變換方法確定攝像裝置坐標(biāo)系與空間坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系；
[0052]第三轉(zhuǎn)換子模塊，用于根據(jù)所述汽車(chē)坐標(biāo)系與空間坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，生成逆透視變換矩陣。
[0053]其中，所述生成模塊包括:
[0054]第一生成子模塊，用于對(duì)所述目標(biāo)圖像進(jìn)行裁切，僅保留所述目標(biāo)圖像上的地平線以下部分；
[0055]第二生成子模塊，用于根據(jù)所述逆透視變換矩陣將經(jīng)過(guò)裁切的所述目標(biāo)圖像進(jìn)行圖片轉(zhuǎn)換，得到一扇形圖片；
[0056]第三生成子模塊，用于以所述目標(biāo)圖像上道路邊沿的位置為基礎(chǔ)對(duì)所述扇形圖片進(jìn)行裁切，得到一矩形圖片，所述矩形圖片為所述目標(biāo)圖像的正視圖。
[0057]本發(fā)明的上述技術(shù)方案至少具有如下有益效果:
[0058]本發(fā)明實(shí)施例的基于正射投影的道路標(biāo)線采集方法中，通過(guò)對(duì)采集的目標(biāo)圖像進(jìn)行處理，標(biāo)識(shí)出道路邊沿，并通過(guò)道路的標(biāo)定特征點(diǎn)