一种车道线的拟合方法、电子设备及汽车技术

本申请涉及汽车技术领域，公开了一种车道线的拟合方法、电子设备及汽车，该车道线的拟合方法包括：获取图像数据；根据点集的顺序，计算图像数据中的每相邻的三个点的斜率平均变化率和/或近似平均曲率；根据斜率平均变化率和/或近似平均曲率，将图像数据划分为若干个点集，以确定若干个线段；对若干个线段进行多项式拟合，得到每一线段对应的车道线；得到每一线段对应的车道线后，基于贝塞尔曲线连接每相邻两个线段，以确定图像数据对应的车道线。本申请通过将点集分段划分若干个线段，并多项式拟合各个分段，再基于贝塞尔曲线连接相邻两线段，能够提高车道线拟合的精确度，保证车道曲线的平滑，进而提高车道线的显示效果。进而提高车道线的显示效果。进而提高车道线的显示效果。

【技术实现步骤摘要】
一种车道线的拟合方法、电子设备及汽车


[0001]本申请涉及汽车电子
，尤其涉及一种车道线的拟合方法、电子设备及汽车。

技术介绍

[0002]抬头显示器(Head Up Display，HUD)辅助驾驶是近年来汽车行业新兴的一个研究领域，HUD目前普及度比较有限，更多是应用于飞机方面或者高档小轿车上，普通车型在国内基本是没有的，但随着人们对未来科技关注的热度逐步升温，增强现实技术(Augmented Reality，AR)渐渐走入大众的视野，汽车HUD在与AR的结合下，又有新的市场，AR即增强现实，相当于在现实场景实时叠加三维模型，在实际场景上添加辅助说明，使人眼所见更加形象具体，常用于教学、医疗、展示中，方便大众理解或操作，而AR
‑
HUD则是将AR对现实世界的辅助说明显示于HUD之上，再由HUD传递给人眼，这就是增强现实抬头显示(AR
‑
HUD)。
[0003]目前，在AR
‑
HUD
中，主要应用多项式拟合的方式拟合车道线，通过在一堆点的集合中，通过最小二乘法计算出拟合公式，再通过公式计算拟合出的点。然而，该技术的缺陷在于，多项式拟合的方式只能解决横坐标大于等于纵坐标的一一映射的点集，并且对于引导线的点集中，变化率较大的线条点集，会出现低阶多项式拟合不充分，高阶多项式在定义区间的端点处有震荡现象，例如龙格现象，造成车道线的显示效果不理想。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种车道线的拟合方法、电子设备及汽车，以解决现有技术中车道线拟合不充分，且在车道线的曲线处拟合易出现震荡现象，造成车道线的显示效果不理想的问题。
[0005]为解决上述问题，本申请实施例提供以下技术方案：
[0006]第一方面，本申请提供一种车道线的拟合方法，包括：
[0007]获取图像数据，其中，图像数据包括多个点集；
[0008]根据点集的顺序，计算图像数据中的每相邻的三个点的斜率平均变化率和/或图像数据中的每相邻的三个点的近似平均曲率；
[0009]根据斜率平均变化率和/或近似平均曲率，将图像数据划分为若干个点集，以确定若干个线段；
[0010]对若干个线段进行多项式拟合，得到每一线段对应的车道线；
[0011]得到每一线段对应的车道线后，基于贝塞尔曲线连接每相邻两个线段，以确定图像数据对应的车道线。
[0012]在一些实施例中，计算图像数据中的每相邻的三个点的斜率平均变化率，包括：
[0013]获取图像数据中的每相邻的三个点的初始坐标值，其中，三个点包括第一个点、第二个点和第三个点；
[0014]分别计算三个点之间相邻两点对应的两条线段的斜率；
[0015]根据斜率，计算三个点之间相邻两点对应的两条线段的斜率平均变化率。
[0016]在一些实施例中，根据斜率平均变化率，将图像数据划分为若干个点集，以确定若干个线段，包括：
[0017]若斜率平均变化率大于预设的斜率阈值，则将三个点中的第二个点作为下一次计算中相邻的三个点的第一个点，将三个点中的第三个点作为下一次计算中相邻的三个点的第二个点，并将第三个点的下一个点作为下一次计算中相邻的三个点的第三个点，以计算新的斜率变化率；
[0018]同时，将相邻的三个点中的第一个点作为前一个点集的最后一个点，并将相邻的三个点中的第三个点作为后一个点集的第一个点，以确定若干个线段。
[0019]在一些实施例中，计算图像数据中的每相邻的三个点的近似平均曲率，包括：
[0020]获取图像数据中的每相邻的三个点的初始坐标值，其中，三个点包括第一个点、第二个点和第三个点；
[0021]计算三个点之间相邻两点对应的两条线段的角度差，其中，角度差小于180度；
[0022]根据角度差，计算三个点之间相邻两点对应的两条线段的近似平均曲率。
[0023]在一些实施例中，根据近似平均曲率，将图像数据划分为若干个点集，以确定若干个线段，包括：
[0024]若近似平均曲率大于预设的距离阈值，则将三个点中的第二个点作为下一次计算中相邻的三个点的第一个点，将三个点中的第三个点作为下一次计算中相邻的三个点的第二个点，并将第三个点的下一个点作为下一次计算中相邻的三个点的第三个点，以计算新的近似平均曲率。
[0025]同时，将相邻的三个点中的第一个点作为前一个点集的最后一个点，并将相邻的三个点中的第三个点作为后一个点集的第一个点，以确定若干个线段。
[0026]在一些实施例中，将图像数据划分为若干个点集，以确定若干个线段，还包括：
[0027]假设点集包括N个点，N为整数且N≥4，则：
[0028]计算第一个点和第二个点的第一角度值，第二个点和第三个点的第二角度值，第三个点和第四个点的第三角度值，
……
，第N
‑
1个点和第N个点的第N
‑
1角度值；
[0029]将第二角度值、第三角度值，
……
，第N
‑
1角度值对第一角度值的差值的和做均值，得到差值均值；
[0030]若差值均值大于预设的均值阈值，则将第N个点前面的N
‑
1个点对应的点集划分为一个线段，并从第N个点开始进行下一分段，以确定若干个线段。
[0031]在一些实施例中，对若干个线段进行多项式拟合，得到每一线段对应的车道线，包括：
[0032]计算若干个线段中的第一个点和最后一个点的差值绝对值，其中，差值绝对值包括横坐标差值绝对值和纵坐标差值绝对值；
[0033]若横坐标差值绝对值小于纵坐标差值绝对值，则将该线段上每个点的横坐标和纵坐标对调，并将每个点输入多项式拟合的矩阵；
[0034]基于矩阵运算，得到每一线段对应的车道线。
[0035]在一些实施例中，得到每一线段对应的车道线后，基于贝塞尔曲线连接每相邻两个线段，包括：
[0036]获取每相邻两线段的末端点的初始坐标值，其中，末端点包括第一末端点和第二末端点；
[0037]获取末端点的初始向量，计算初始向量的交点；
[0038]根据交点和二阶贝塞尔曲线公式计算曲线线段的中间点；
[0039]根据中间点，对曲线线段进行多项式拟合，得到曲线线段对应的车道线，以连接每相邻两个线段。
[0040]在一些实施例中，获取末端点的初始向量，计算初始向量的交点，包括：
[0041]获取末端点的初始向量，其中，初始向量包括第一初始向量和第二初始向量；
[0042]计算第一初始向量和第二初始向量的交点。
[0043]第二方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：
[0044]至少一个处理器；以及，
[0045]与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0046]存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车道线的拟合方法，其特征在于，所述方法包括：获取图像数据，其中，所述图像数据包括多个点集；根据所述点集的顺序，计算所述图像数据中的每相邻的三个点的斜率平均变化率和/或所述图像数据中的每相邻的三个点的近似平均曲率；根据所述斜率平均变化率和/或所述近似平均曲率，将所述图像数据划分为若干个点集，以确定若干个线段；对若干个所述线段进行多项式拟合，得到每一线段对应的车道线；得到每一所述线段对应的车道线后，基于贝塞尔曲线连接每相邻两个线段，以确定所述图像数据对应的车道线。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述图像数据中的每相邻的三个点的斜率平均变化率，包括：获取所述图像数据中的每相邻的三个点的初始坐标值，其中，所述三个点包括第一个点、第二个点和第三个点；分别计算所述三个点之间相邻两点对应的两条线段的斜率；根据所述斜率，计算所述三个点之间相邻两点对应的两条线段的斜率平均变化率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述斜率平均变化率，将所述图像数据划分为若干个点集，以确定若干个线段，包括：若所述斜率平均变化率大于预设的斜率阈值，则将所述三个点中的第二个点作为下一次计算中相邻的三个点的第一个点，将所述三个点中的第三个点作为下一次计算中相邻的三个点的第二个点，并将所述第三个点的下一个点作为下一次计算中相邻的三个点的第三个点，以计算新的斜率变化率；同时，将相邻的三个点中的第一个点作为前一个点集的最后一个点，并将相邻的三个点中的第三个点作为后一个点集的第一个点，以确定若干个线段。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述图像数据中的每相邻的三个点的近似平均曲率，包括：获取所述图像数据中的每相邻的三个点的初始坐标值，其中，所述三个点包括第一个点、第二个点和第三个点；计算所述三个点之间相邻两点对应的两条线段的角度差，其中，所述角度差小于180度；根据所述角度差，计算所述三个点之间相邻两点对应的两条线段的近似平均曲率。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述近似平均曲率，将所述图像数据划分为若干个点集，以确定若干个线段，包括：若所述近似平均曲率大于预设的距离阈值，则将所述三个点中的第二个点作为下一次计算中相邻的三个点的第一个点，将所述三个点中的第三个点作为下一次计算中相邻的三个点的第二个点，并将所述第三个点的下一个点作为下一次计算中相邻的三个点的第三个点，以计算新的近似平均曲率；同时，将相邻的三个点中的第一个点作为前一个点集的最后一个点，并将相邻的三个点中的第三个点作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：付楠，薛丛丛，
申请(专利权)人：合肥疆程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：