一種基于正射投影的道路標線采集方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及圖像與視頻技術領域，特別涉及一種基于正射投影的道路標線采集方法及裝置。
【背景技術】
[0002]地面標線的采集是地圖信息采集者比較關注的地圖信息之一。在現有的采集方案中，除人工采集方法之外，普遍采用地圖采集車的方法。傳統的采集車需要專業安裝各種傳感器，采集地面標識線需固定專業攝像機于車上，并且對攝像機對角度都有嚴格的要求，同時需要人工對攝像機坐標系和車輛坐標系之間的轉換關系進行標定。在標定之后，如果攝像機被重新安裝，固定甚至是移動過，都需要再次重新標定。因此，為了保證采集數據的準確性，很多時候都需要采集之前重新標定。當攝像機與車輛之間坐標系的轉化關系明晰后，可以將攝像機以一定角度拍攝到的地面圖像，轉化為垂直從上而下的視角觀測到的圖像(正視圖)。
[0003]然而這種傳統的采集方法有很多不便，如每一輛采集車都需要專門改裝，增加攝像頭，工程量較大，大量部署時，時間成本和資金成本都比較大；需要人工標定，該方法繁瑣費時，并且在攝像機角度意外變化時無法及時做出修正，測量誤差較大。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種基于正射投影的道路標線采集方法及裝置，實現了標定、矯正、正視圖生成的自動化，極大的節省了后續處理的時間，節省了大量人力、物力。
[0005]為了達到上述目的，本發明實施例提供一種基于正射投影的道路標線采集方法，包括:
[0006]利用安裝在采集車上的攝像裝置采集道路圖像，獲取目標圖像；
[0007]對所述目標圖像進行圖像處理，獲取道路邊沿在所述目標圖像中的位置；
[0008]根據所述道路邊沿在所述目標圖像中的位置確定道路的位置，并基于所述道路的位置對所述目標圖像進行特征點提取，得到標定特征點；
[0009]根據所述標定特征點獲取攝像裝置坐標系與空間坐標系之間的轉換關系，生成逆透視變換矩陣；
[0010]根據所述逆透視變換矩陣對所述目標圖像進行圖片轉換，得到所述目標圖像的正視圖。
[0011]其中，得到所述目標圖像的正視圖后還包括:
[0012]將所述目標圖像的正視圖進行實時顯示并存儲。
[0013]其中，對所述目標圖像進行圖像處理，獲取道路邊沿在所述目標圖像中的位置的步驟包括:
[0014]將所述目標圖像轉換為灰度圖像；
[0015]將所述灰度圖像轉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，并根據預設道路模型的道路邊沿的直線特征對所述第一直線特征進行篩選，獲取第二直線特征；
[0017]若當前所述目標圖像為采集的第一幀圖像，所述第二直線特征為目標直線特征；否則，根據當前所述目標圖像之前的多幀圖像的第二直線特征，獲取預測道路邊沿信息，并結合所述預測道路邊沿信息和當前所述目標圖像的第二直線特征，確定目標直線特征；
[0018]根據所述目標直線特征，獲取道路邊沿在所述目標圖像中的位置。
[0019]進一步的，將所述灰度圖像轉化為僅顯示物體邊沿的邊沿圖的步驟包括:
[0020]利用canny邊緣檢測算子將所述灰度圖像轉化為僅顯示物體邊沿的邊沿圖。
[0021]進一步的，在所述邊沿圖中獲取第一直線特征的步驟包括:
[0022]應用隨機hough變換方法在所述邊沿圖中獲取第一直線特征。
[0023]其中，根據所述標定特征點獲取攝像裝置坐標系與空間坐標系之間的轉換關系，生成逆透視變換矩陣的步驟包括:
[0024]獲取所述標定特征點的實際位置；
[0025]根據所述標定特征點在所述目標圖像上的位置和所述實際位置，利用逆透視變換方法確定攝像裝置坐標系與空間坐標系之間的轉換關系；
[0026]根據所述攝像裝置坐標系與空間坐標系之間的轉換關系，生成逆透視變換矩陣。
[0027]其中，根據所述逆透視變換矩陣對所述目標圖像進行圖片轉換，得到所述目標圖像的正視圖的步驟包括:
[0028]對所述目標圖像進行裁切，僅保留所述目標圖像上的地平線以下部分；
[0029]根據所述逆透視變換矩陣將經過裁切的所述目標圖像進行圖片轉換，得到一扇形圖片；
[0030]以所述目標圖像上道路邊沿的位置為基礎對所述扇形圖片進行裁切，得到一矩形圖片，所述矩形圖片為所述目標圖像的正視圖。
[0031]本發明實施例還提供一種基于正射投影的道路標線采集裝置，包括:
[0032]采集模塊，用于利用安裝在采集車上的攝像裝置采集道路圖像，獲取目標圖像；
[0033]獲取模塊，用于對所述目標圖像進行圖像處理，獲取道路邊沿在所述目標圖像中的位置；
[0034]提取模塊，用于根據所述道路邊沿在所述目標圖像中的位置確定道路的位置，并基于所述道路的位置對所述目標圖像進行特征點提取，得到標定特征點；
[0035]轉換模塊，用于根據所述標定特征點獲取攝像裝置坐標系與空間坐標系之間的轉換關系，生成逆透視變換矩陣；
[0036]生成模塊，用于根據所述逆透視變換矩陣對所述目標圖像進行圖片轉換，得到所述目標圖像的正視圖。
[0037]進一步的，所述道路標線采集裝置還包括:
[0038]顯示存儲模塊，用于將所述目標圖像的正視圖進行實時顯示并存儲。
[0039]其中，所述獲取模塊包括:
[0040]第一獲取子模塊，用于將所述目標圖像轉換為灰度圖像；
[0041]第二獲取子模塊，用于將所述灰度圖像轉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，并根據預設道路模型的道路邊沿的直線特征對所述第一直線特征進行篩選，獲取第二直線特征；
[0043]第四獲取子模塊，用于若當前所述目標圖像為采集的第一幀圖像，所述第二直線特征為目標直線特征；否則，根據當前所述目標圖像之前的多幀圖像的第二直線特征，獲取預測道路邊沿信息，并結合所述預測道路邊沿信息和當前所述目標圖像的第二直線特征，確定目標直線特征；
[0044]第五獲取子模塊，用于根據所述目標直線特征，獲取道路邊沿在所述目標圖像中的位置。
[0045]進一步的，所述第二獲取子模塊包括:
[0046]第一轉化模塊，用于利用canny邊緣檢測算子將所述灰度圖像轉化為僅顯示物體邊沿的邊沿圖。
[0047]進一步的，所述第三獲取子模塊包括:
[0048]第二轉化模塊，用于應用隨機hough變換方法在所述邊沿圖中獲取第一直線特征。
[0049]其中，所述轉換模塊包括:
[0050]第一轉換子模塊，用于獲取所述標定特征點的實際位置；
[0051]第二轉換子模塊，用于根據所述標定特征點在所述目標圖像上的位置和所述實際位置，利用逆透視變換方法確定攝像裝置坐標系與空間坐標系之間的轉換關系；
[0052]第三轉換子模塊，用于根據所述汽車坐標系與空間坐標系之間的轉換關系，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，用于對所述目標圖像進行裁切，僅保留所述目標圖像上的地平線以下部分；
[0055]第二生成子模塊，用于根據所述逆透視變換矩陣將經過裁切的所述目標圖像進行圖片轉換，得到一扇形圖片；
[0056]第三生成子模塊，用于以所述目標圖像上道路邊沿的位置為基礎對所述扇形圖片進行裁切，得到一矩形圖片，所述矩形圖片為所述目標圖像的正視圖。
[0057]本發明的上述技術方案至少具有如下有益效果:
[0058]本發明實施例的基于正射投影的道路標線采集方法中，通過對采集的目標圖像進行處理，標識出道路邊沿，并通過道路的標定特征點