一种车辆导航系统技术方案

本发明专利技术提供了一种车辆导航系统，包括线路管理模块、数据处理模块、地图存储模块和离线导航模块，所述离线导航模块分别与所述数据处理模块和地图存储模块连接，所述线路管理模块包括用于采集道路图像和获取车辆位置信息，并发送至数据处理模块，所述数据处理模块基于超像素对道路图像进行识别，所述地图存储模块用于存储离线地图，所述离线导航模块根据道路识别结果、车辆位置和离线地图对车辆进行导航。本发明专利技术的有益效果为：基于离线地图存储和超像素图像，实现了车辆离线导航和快速导航。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆导航系统
本专利技术涉及导航
，具体涉及一种车辆导航系统。
技术介绍
现有的导航系统多为在线导航，另一方面，图像处理速度制约了车辆的导航水平。图像处理一般都是以像素点作为处理的基本单位，一幅128×128的图像，其像素点的个数就达到16384个，这个数值是非常庞大的，这就导致算法时间复杂度非常高。如果将某些满足特定条件的像素点构成一个集合，以这些集合作为处理的基本单位，那么算法所需要的时间将大大缩短。超像素生成就是能够将像素聚集成集合的有效途径。图像超像素是将具有相似属性的像素点聚集成一个区域，代替像素对图像进行表示，图像超像素生成的过程即是依照灰度、纹理、颜色以及形状等特征信息，将相邻的像素点组合在一起，构成一个区域，使得区域内部像素点特征具有一致性，任何两个不同的区域内所包含的像素点具备明显的差异性。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种车辆导航系统。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：提供了一种车辆导航系统，包括线路管理模块、数据处理模块、地图存储模块和离线导航模块，所述离线导航模块分别与所述数据处理模块和地图存储模块连接，所述线路管理模块包括用于采集道路图像和获取车辆位置信息，并发送至数据处理模块，所述数据处理模块基于超像素对道路图像进行识别，所述地图存储模块用于存储离线地图，所述离线导航模块根据道路识别结果、车辆位置和离线地图对车辆进行导航。本专利技术的有益效果为：基于离线地图存储和超像素图像，实现了车辆离线导航和快速导航。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术的结构示意图；附图标记：线路管理模块1、数据处理模块2、地图存储模块3、离线导航模块4。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。参见图1，本实施例的一种车辆导航系统，包括线路管理模块1、数据处理模块2、地图存储模块3和离线导航模块4，所述离线导航模块4分别与所述数据处理模块2和地图存储模块3连接，所述线路管理模块1包括用于采集道路图像和获取车辆位置信息，并发送至数据处理模块2，所述数据处理模块2基于超像素对道路图像进行识别，所述地图存储模块3用于存储离线地图，所述离线导航模块4根据道路识别结果、车辆位置和离线地图对车辆进行导航。本实施例基于离线地图存储和超像素图像，实现了车辆离线导航和快速导航。优选的，所述数据处理模块2包括超像素模型建立模块、超像素生成模块、识别模块和评价模块，所述超像素模型建立模块用于建立超像素模型，所述超像素生成模块用于根据超像素模型生成图像超像素，所述识别模块基于超像素图像对道路进行识别，所述评价模块用于对所述图像超像素生成结果进行评价。所述超像素模型建立模块用于建立超像素模型，具体为：设输入图像为S，其包含的像素个数为N，对图像进行过分割，得到超像素模型，将其超像素模型表示为：式中，K表示超像素的个数，Sj和Si分别表示第j个和第i个超像素。图像过分割作为一种图像分割技术，区别就在于图像过分割是将一幅输入图像分割成更多的尺寸较小的互不重叠的区域，而每一个小的区域，称之为超像素。本优选实施例通过建立超像素模型，减少了图像表示的数量级，进而降低了后续图像处理算法的复杂度，为图像处理算法的实时性提供了可能。优选的，所述超像素生成模块用于根据超像素模型生成图像超像素，具体为：第一步、给定一幅输入图像，首先放置K个种子像素点，对应K个超像素，对于一个像素点x，计算它到第i个超像素的种子点的第一距离，其中，i＝1,2,…,K，选取距离最小的超像素，将像素点x标记为属于该超像素，对输入图像中的全部像素点进行标记，得到了输入图像的初始超像素分割；第二步、得到初始超像素分割后，对超像素的种子点进行更新，将初始超像素内的所有像素点的几何中心作为新的种子点，对于一个像素点x，计算它到第i个超像素的种子点的第二距离，其中，i＝1,2,…,K，选取距离最小的超像素，将像素点x标记为属于该超像素，对图像中的全部像素点进行标记，得到了图像的更新超像素分割；第三步、重复第二步，直到新旧的种子点位置变化小于设定阈值，将生成的超像素作为图像最终的超像素分割。所述第一距离采用下式确定：D1(x,i)＝B(x,i)+C(x,i)式中，D1(x,i)表示像素点x和第i个超像素的种子点的第一距离，B(x,i)表示第一距离影响因子，用于表示超像素内部像素点颜色的一致性，C(x,i)表示第二距离影响因子，用于表示超像素内部像素的紧凑程度；所述第二距离采用下式确定：D2(x,i)＝ρ1×B(x,i)+ρ2×C(x,i)式中，D2(x,i)表示像素点x和第i个超像素的种子点的第二距离，ρ1、ρ2表示权重系数，其中，所述第一距离影响因子采用下式确定：式中，Lx、ax、bx分别表示像素点x在CIELAB颜色空间的L、a、b分量，Li、ai、bi分别表示第i个超像素的种子点在CIELAB颜色空间的L、a、b分量，μ表示所有超像素种子点颜色方差的平均值；所述第二距离影响因子采用下式确定：式中，px、qx分别表示像素点x在X-Y坐标系中的横、纵坐标值，pi、qi分别表示第i个超像素的种子点在X-Y坐标系中的横、纵坐标值；在超像素生成过程中，一方面，超像素内部的像素点颜色应当一致，另一方面，还需要考虑超像素的紧凑性。本优选实施例在超像素生成过程中，同时考虑了超像素内部一致性和紧凑性，获得了既能较好保持内部一致性又具有高紧凑性的超像素，针对图像内容分布的不均匀性，在超像素数目一定的情况下，本专利技术通过确定权重系数，使得平坦区域可以采用少量尺寸较大的超像素表示，而细节丰富的区域采用数量相对较多、尺寸较小的超像素进行表示，从而图像就能获得更准确的表达，保持更多的图像信息。优选的，所述评价模块用于对所述图像超像素生成结果进行评价，具体为：定义分割评价因子：式中，F表示分割评价因子，U1表示图像标准分割边界的像素落入超像素边界周围1个像素宽度区域内的比例，K表示超像素的个数，mi表示第i个超像素的面积，li表示第i个超像素的周长；所述分割评价因子越大，表示生成的超像素越能准确表达图像信息；本优选实施例分割评价因子综合考虑了生成的超像素对图像的边界保持效果和生成的超像素的紧凑性，为后期将超像素作为图像处理基本单位奠定了基础。采用本专利技术车辆导航系统进行导航，选定出发地，输入5个目的地进行实验，分别为目的地1、目的地2、目的地3、目的地4、目的地5，对导航效率和导航出错概率进行统计，同现有车辆导航系统相比，产生的有益效果如下表所示：导航效率提高导航出错概率降低目的地129％27％目的地227％26％目的地326％26％目的地425％24％目的地524％22％最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对本专利技术保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术作了详细地说明，本领域的普通技术目的地应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的实质和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆导航系统，其特征在于，包括线路管理模块、数据处理模块、地图存储模块和离线导航模块，所述离线导航模块分别与所述数据处理模块和地图存储模块连接，所述线路管理模块包括用于采集道路图像和获取车辆位置信息，并发送至数据处理模块，所述数据处理模块基于超像素对道路图像进行识别，所述地图存储模块用于存储离线地图，所述离线导航模块根据道路识别结果、车辆位置和离线地图对车辆进行导航。

【技术特征摘要】
1.一种车辆导航系统，其特征在于，包括线路管理模块、数据处理模块、地图存储模块和离线导航模块，所述离线导航模块分别与所述数据处理模块和地图存储模块连接，所述线路管理模块包括用于采集道路图像和获取车辆位置信息，并发送至数据处理模块，所述数据处理模块基于超像素对道路图像进行识别，所述地图存储模块用于存储离线地图，所述离线导航模块根据道路识别结果、车辆位置和离线地图对车辆进行导航。2.根据权利要求1所述的车辆导航系统，其特征在于，所述数据处理模块包括超像素模型建立模块、超像素生成模块、识别模块和评价模块，所述超像素模型建立模块用于建立超像素模型，所述超像素生成模块用于根据超像素模型生成图像超像素，所述识别模块基于超像素图像对道路进行识别，所述评价模块用于对所述图像超像素生成结果进行评价。3.根据权利要求2所述的车辆导航系统，其特征在于，所述超像素模型建立模块用于建立超像素模型，具体为：设输入图像为S，其包含的像素个数为N，对图像进行过分割，得到超像素模型，将其超像素模型表示为：式中，K表示超像素的个数，Sj和Si分别表示第j个和第i个超像素。4.根据权利要求3所述的车辆导航系统，其特征在于，所述超像素生成模块用于根据超像素模型生成图像超像素，具体为：第一步、给定一幅输入图像，首先放置K个种子像素点，对应K个超像素，对于一个像素点x，计算它到第i个超像素的种子点的第一距离，其中，i＝1,2,…,K，选取距离最小的超像素，将像素点x标记为属于该超像素，对输入图像中的全部像素点进行标记，得到了输入图像的初始超像素分割；第二步、得到初始超像素分割后，对超像素的种子点进行更新，将初始超像素内的所有像素点的几何中心作为新的种子点，对于一个像素点x，计算它到第i个超像素的种子点的第二距离，其中，i＝1,2,…,K，选...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦玥，
申请(专利权)人：深圳市益鑫智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44