高精地圖數(shù)據(jù)配準(zhǔn)關(guān)系確定方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)，尤其涉及一種高精地圖數(shù)據(jù)配準(zhǔn)關(guān)系確定方法及裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著定位導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，電子地圖已成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚亩ㄎ粚?dǎo)航 工具。
[0003] 采集電子地圖數(shù)據(jù)時(shí)，需要采集激光雷達(dá)(Lidar)點(diǎn)云數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)。因?yàn)閳D像 數(shù)據(jù)包含很多物體元素特征，但是缺少三維位置信息特征;而雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)包含三維位置 信息特征，但是缺少物體的元素特征，所以激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)采集完成后需要 將二者進(jìn)行配準(zhǔn)才能得到高精的電子地圖。將激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)與圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)時(shí)需 要尋找圖像與激光雷達(dá)點(diǎn)云之間的配準(zhǔn)關(guān)系?，F(xiàn)有技術(shù)中獲取圖像與激光雷達(dá)點(diǎn)云之間的 配準(zhǔn)關(guān)系時(shí)采用的主要方法是人工標(biāo)記點(diǎn)方法，在圖像中標(biāo)記出特定的靶點(diǎn)，然后用全站 儀測(cè)得這些靶點(diǎn)的真實(shí)三維坐標(biāo)以及攝像機(jī)的位置。
[0004] 但是采用人工標(biāo)記點(diǎn)方法獲取配準(zhǔn)關(guān)系需要特定的標(biāo)定場(chǎng)，且需要人工測(cè)量靶點(diǎn) 和攝像機(jī)的位置，測(cè)量過程耗費(fèi)大量的人力且測(cè)量時(shí)容易出現(xiàn)誤差，影響圖像數(shù)據(jù)與激光 雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種高精地圖數(shù)據(jù)配準(zhǔn)關(guān)系確定方法及裝置，以解 決現(xiàn)有技術(shù)中獲取圖像數(shù)據(jù)與激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)關(guān)系時(shí)需較多工作量且測(cè)量精度低 的問題。
[0006] 第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種高精地圖數(shù)據(jù)配準(zhǔn)關(guān)系確定方法，包括：
[0007] 獲取激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)中與目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的第一特征點(diǎn)集；
[0008] 獲取圖像數(shù)據(jù)中與所述目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的第二特征點(diǎn)集；
[0009] 將所述第一特征點(diǎn)集與所述第二特征點(diǎn)集進(jìn)行配對(duì)，并根據(jù)配對(duì)結(jié)果確定所述激 光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)與所述圖像數(shù)據(jù)之間的配準(zhǔn)關(guān)系。
[0010] 第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種高精地圖數(shù)據(jù)配準(zhǔn)關(guān)系確定裝置，包括：
[0011] 第一特征點(diǎn)集獲取模塊，用于獲取激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)中與設(shè)定目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的第 一特征點(diǎn)集；
[0012] 第二特征點(diǎn)集獲取模塊，用于獲取圖像數(shù)據(jù)中與所述目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的第二特征點(diǎn) 集；
[0013] 配準(zhǔn)關(guān)系確定模塊，用于將所述第一特征點(diǎn)集與所述第二特征點(diǎn)集進(jìn)行配對(duì)，并 根據(jù)配對(duì)結(jié)果確定所述激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)與所述圖像數(shù)據(jù)之間的配準(zhǔn)關(guān)系。
[0014] 本發(fā)明實(shí)施例提供的地圖數(shù)據(jù)配準(zhǔn)關(guān)系的確定技術(shù)方案，通過獲取與目標(biāo)位置對(duì) 應(yīng)的第一特征點(diǎn)集和第二特征點(diǎn)集，將第一特征點(diǎn)集與第二特征點(diǎn)集進(jìn)行配對(duì)，根據(jù)配對(duì) 結(jié)果確定激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)與圖像數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)關(guān)系，無需人工測(cè)量靶點(diǎn)的位置即可完成圖 像數(shù)據(jù)與激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)，不但可以減少人工測(cè)量所需的工作量，還可以避免人工 測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的誤差，從而提高激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)與圖像數(shù)據(jù)配準(zhǔn)時(shí)的精度，提高用戶體驗(yàn)。
【附圖說明】
[0015] 通過閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它 特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：
[0016] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種高精地圖數(shù)據(jù)配準(zhǔn)關(guān)系確定方法的流程圖；
[0017] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種高精地圖數(shù)據(jù)配準(zhǔn)關(guān)系確定方法的流程圖；
[0018] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種高精地圖數(shù)據(jù)配準(zhǔn)關(guān)系確定方法的流程圖；
[0019] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種高精地圖數(shù)據(jù)配準(zhǔn)關(guān)系確定方法的流程圖；
[0020] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例五提供的一種高精地圖數(shù)據(jù)配準(zhǔn)關(guān)系確定裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。可以理解的是，此處所描 述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便 于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容。
[0022] 另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非 全部?jī)?nèi)容。在更加詳細(xì)地討論示例性實(shí)施例之前應(yīng)當(dāng)提到的是，一些示例性實(shí)施例被描述 成作為流程圖描繪的處理或方法。雖然流程圖將各項(xiàng)操作(或步驟)描述成順序的處理，但 是其中的許多操作可以被并行地、并發(fā)地或者同時(shí)實(shí)施。此外，各項(xiàng)操作的順序可以被重新 安排。當(dāng)其操作完成時(shí)所述處理可以被終止，但是還可以具有未包括在附圖中的附加步驟。 所述處理可以對(duì)應(yīng)于方法、函數(shù)、規(guī)程、子例程、子程序等等。
[0023] 實(shí)施例一
[0024]本發(fā)明實(shí)施例一提供一種高精地圖數(shù)據(jù)配準(zhǔn)關(guān)系確定方法。該方法可以由高精地 圖數(shù)據(jù)配準(zhǔn)關(guān)系確定裝置執(zhí)行，其中該裝置可由軟件和/或硬件實(shí)現(xiàn)。圖1是本發(fā)明實(shí)施例 一提供的高精地圖數(shù)據(jù)配準(zhǔn)關(guān)系確定方法的流程圖。如圖1所示，所述方法具體包括如下操 作：
[0025] S110、獲取激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)中與目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的第一特征點(diǎn)集。
[0026] 激光雷達(dá)是一種以發(fā)射激光光束來探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)， 一般由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)和信息處理等部分組成。其中，發(fā)射系統(tǒng)通常由激光器(如二氧 化碳激光器、半導(dǎo)體激光器及固體激光器等)和光學(xué)擴(kuò)束單元等組成;接收系統(tǒng)可以為各種 形式的光電探測(cè)器，如光電倍增管、半導(dǎo)體光電二極管、紅外和可見光多元探測(cè)器件等。
[0027] 點(diǎn)云通常指的是通過測(cè)量?jī)x器等得到的目標(biāo)外觀表面的點(diǎn)數(shù)據(jù)的集合。根據(jù)激光 測(cè)量原理得到的點(diǎn)云信息通常包含物體表面采樣點(diǎn)的三維坐標(biāo)(X，Y，Z)和激光發(fā)射強(qiáng)度 (Intensity)。當(dāng)一束激光照射到物體表面時(shí)，所反射的激光會(huì)攜帶方位、距離等信息。若將 激光光束按照某種軌跡進(jìn)行掃描，且邊掃描邊記錄反射的激光點(diǎn)信息，則能夠得到大量的 激光點(diǎn)，這些激光點(diǎn)就可以形成點(diǎn)云。
[0028] 示例性的，通過激光雷達(dá)獲得目標(biāo)位置點(diǎn)云數(shù)據(jù)的過程可以為:發(fā)射系統(tǒng)向目標(biāo) 位置發(fā)射激光探測(cè)信號(hào)并通過信號(hào)處理模塊記錄發(fā)射的激光探測(cè)信號(hào)的水平方向偏航角α (激光信號(hào)與經(jīng)過發(fā)射系統(tǒng)正前方直線且與水平面垂直的面的夾角）和俯仰角Θ(激光信號(hào) 與水平面之間的夾角）；接收系統(tǒng)接收從目標(biāo)位置返回的信號(hào)（目標(biāo)回波)并通過信號(hào)處理 模塊記錄信號(hào)返回的時(shí)間和強(qiáng)度;信號(hào)處理模塊將接收系統(tǒng)接收到的信號(hào)與發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射 的信號(hào)進(jìn)行比較和處理從而獲得目標(biāo)位置的相關(guān)信息，如目標(biāo)距離、方位、高度、姿態(tài)和/或 形狀等參數(shù);信號(hào)處理模塊將目標(biāo)位置的相關(guān)信息進(jìn)行處理從而得到多個(gè)包含空間點(diǎn)三維 坐標(biāo)的三維數(shù)據(jù)點(diǎn)，將這些數(shù)據(jù)點(diǎn)與每一點(diǎn)返回的脈沖的強(qiáng)度進(jìn)行組合從而得到目標(biāo)位置 的激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，所得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中每個(gè)點(diǎn)的信息可以包含該點(diǎn)的空間坐 標(biāo)(X，Υ，Ζ)和該點(diǎn)的激光反射強(qiáng)度（I)。
[0029] 進(jìn)一步的，所述目標(biāo)位置為車道線角點(diǎn)位置。
[0030] 示例性的，所述目標(biāo)位置指的是具有易識(shí)別、易測(cè)量和配性明顯的物體，例如可以 為道路兩邊的標(biāo)牌、地面文字等，此處不作限定。但是，考慮到所選用物體的常見性和對(duì)其 進(jìn)行識(shí)別時(shí)的難易程度，優(yōu)選的，所述目標(biāo)位置為車道線角點(diǎn)位置。其中，角點(diǎn)為極值點(diǎn)，即 在某方面數(shù)據(jù)特別突出的點(diǎn)，而車道線角點(diǎn)指的是車道線外圍輪廓線的拐點(diǎn)位置。示例性 的，可以選用車道線中的虛線部分作為目標(biāo)位置來確定激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)的配 準(zhǔn)關(guān)系，此時(shí)車道線虛線部分可以看成是由一個(gè)一個(gè)小矩形組成的，每個(gè)小矩形具有四個(gè) 頂點(diǎn)，這些頂點(diǎn)即為車道線的角點(diǎn)。
[0031] 在提取車道線角點(diǎn)時(shí)，可以首先提取出車道線的特征點(diǎn)，然后再根據(jù)相應(yīng)的算法 確定車道線的角點(diǎn)位置。示例性的，從激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)中提取車道線角點(diǎn)的過程可以為： 剔除原始激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)中包含的非地面信息;從剩余地面點(diǎn)云數(shù)據(jù)中提取出表示車道線輪 廓的點(diǎn)云并根據(jù)反射激光的強(qiáng)度將提取出的點(diǎn)進(jìn)行分類;提取與車道線反射激光強(qiáng)度信息 相匹配的類并提取該類中的線性特征;結(jié)合車道線虛線部分的幾何語義特征進(jìn)行車道線的 精確提取;計(jì)算相鄰線段的交點(diǎn)將其確定為車道線的角點(diǎn)。
[0032] S120、獲取圖像數(shù)據(jù)中與所述目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的第二特征點(diǎn)集。
[0033]示例性的，某位置的圖像可以通過攝像機(jī)、照相機(jī)等設(shè)備對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行攝像/拍 照獲得，然后對(duì)得到的圖像進(jìn)行數(shù)字化處理即可得到表征該位置相關(guān)信息（如顏色、距離、 形狀等）的點(diǎn)。所獲得的點(diǎn)的位置可以用圖像像素點(diǎn)的二維坐標(biāo)表示，也可以用圖像像素點(diǎn) 的齊次坐標(biāo)坐標(biāo)表示。其中，齊次坐標(biāo)是將一個(gè)