车道线绘制方法、装置及终端设备与流程

本发明属于图像处理技术领域，更具体地说，是涉及一种车道线绘制方法、装置及终端设备。

背景技术：

随着百度地图、高德地图和谷歌地图的快速发展，人们的出行变得越来越便利，这些电子地图可为用户提供路线规划，电子导航等服务，但这些功能所依赖的车道线目前均为人工绘制，其工程量巨大，成本较高且受人为因素的影响，容易产生人为偏差。

因此，如何实现车道线的自动绘制，从而节省车道线的绘制成本成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种车道线绘制方法、装置及终端设备，以节省车道线的绘制成本。

本发明实施例的第一方面，提供了一种车道线绘制方法，包括：

获取目标车道的车道图像，并对目标车道的车道图像进行检测，得到车道图像中各条车道线的像素点坐标；

基于各条车道线的像素点坐标、每两条车道线之间的预设像素间隔绘制目标车道的车道线。

本发明实施例的第二方面，提供了一种车道线绘制装置，包括：

车道线检测模块，用于获取目标车道的车道图像，并对目标车道的车道图像进行检测，得到车道图像中各条车道线的像素点坐标；

车道线绘制模块，用于基于各条车道线的像素点坐标、每两条车道线之间的预设像素间隔绘制目标车道的车道线。

本发明实施例的第三方面，提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的车道线绘制方法的步骤。

本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的车道线绘制方法的步骤。

本发明实施例提供的车道线绘制方法、装置及终端设备的有益效果在于：与现有技术相比，本发明实施例基于图像处理进行车道线的自动绘制，通过获取目标车道的车道图像，对目标车道的车道图像进行检测，得到了车道图像中各条车道线的像素点坐标，再基于各条车道线的像素点坐标、每两条车道线之间的预设像素间隔绘制目标车道的车道线。本发明实施例提供的车道线绘制方法不仅能够通过自动绘制节约人力成本，提高绘制效率，还能够基于车道线的像素点坐标进行绘制，相对于人工绘制的方法更加准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的车道线绘制方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例提供的车道线绘制方法的流程示意图；

图3为本发明再一实施例提供的车道线绘制方法的流程示意图；

图4为本发明又一实施例提供的车道线绘制方法的流程示意图；

图5为本发明又一实施例提供的车道线绘制方法的流程示意图；

图6为本发明又一实施例提供的车道线绘制方法的流程示意图；

图7为本发明又一实施例提供的车道线绘制方法的流程示意图；

图8为本发明一实施例提供的车道线绘制装置的结构框图；

图9为本发明一实施例提供的终端设备的示意框图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参考图1，图1为本发明一实施例提供的车道线绘制方法的流程示意图，该方法包括：

s101：获取目标车道的车道图像，并对目标车道的车道图像进行检测，得到车道图像中各条车道线的像素点坐标。

在本实施例中，可采集目标车道的视频数据，提取目标车道的视频数据中的多帧图像，作为目标车道的车道图像。

在本实施例中，可基于窗口搜索法对目标车道的车道图像进行检测，检测出车道图像中的各条车道线，得到车道图像中各条车道线的像素点坐标。

s102：基于各条车道线的像素点坐标、每两条车道线之间的预设像素间隔绘制目标车道的车道线。

在本实施例中，可基于各条车道线的像素点坐标以及每两条车道线之间的预设像素间隔对目标车道的多帧图像进行拼接。其中，可直接将拼接后的图像作为绘制完成的车道线图像输出，也可对拼接后图像进行扫描，将扫描后的图像作为绘制完成的车道线图像输出。

由上可以得出，本发明实施例基于图像处理进行车道线的自动绘制，通过获取目标车道的车道图像，对目标车道的车道图像进行检测，得到了车道图像中各条车道线的像素点坐标，再基于各条车道线的像素点坐标、每两条车道线之间的预设像素间隔绘制目标车道的车道线。本发明实施例提供的车道线绘制方法不仅能够通过自动绘制节约人力成本，提高绘制效率，还能够基于车道线的像素点坐标进行绘制，相对于人工绘制的方法更加准确。

请一并参考图1及图2，图2为本申请另一实施例提供的车道线绘制方法的流程示意图。在上述实施例的基础上，在获取目标车道的车道图像之前，还可以包括：

s201：采集目标车道的视频数据。

s202：提取目标车道的视频数据中的多帧图像，得到目标车道的车道图像。

在本实施例中，可通过汽车上的行车记录仪来采集目标车道的视频数据，再提取目标车道的视频数据中的多帧图像，得到目标车道的车道图像。

请一并参考图1及图3，图3为本申请再一实施例提供的车道线绘制方法的流程示意图。在上述实施例的基础上，在对目标车道的车道图像进行检测之前，还可以包括对目标车道的车道图像进行预处理的步骤。对目标车道的车道图像进行预处理的步骤，包括：

s301：基于棋盘格矫正方法对车道图像中的畸变图像进行矫正。

s302：对矫正后的车道图像进行透视变换和二值化处理，得到预处理后的目标车道的车道图像。

在本实施例中，可对矫正后的车道图像进行透视变换以提取车道图像中的roi区域(regionofinters，感兴趣区域)。其中，透视变换的方法可以为：

首先，在车道图像中选取一个包含车道线的梯形区域，将梯形区域的任意一个顶点作为图像坐标的原点。然后，基于图像坐标的原点对该梯形区域进行透视变换，通过预设的透视变换矩阵将车道线图像像素还原成相互平行且粗细均匀的车道线物理像素。

在本实施例中，可预先设置梯形区域顶点经过透视变换后的坐标值，再根据梯形区域顶点透视变换前的坐标值和透视变换后的坐标值确定预设的透视变换矩阵，从而根据预设的透视变换矩阵对整个梯形区域进行透视变换。

在本实施例中，为了去除噪声、减少计算量，在对矫正后的车道图像进行透视变换后，可将透视变换后的车道图像存储为预设大小的图片。该预设大小的图片的覆盖区域为包含所有车道线的最小区域。

在本实施例中，为了提高车道线的检测精度，还可在对车道图像进行透视变换后，对透视变换后的车道图像进行像素检测，以对车道图像进行分类，将包含有白色车道线的车道图像与包含有黄色车道线的车道图像进行分离。

在本实施例中，对车道图像进行分类后，可对分类后的车道图像进行二值化处理，以方便后续的图像处理操作。

请一并参考图1及图4，作为本发明提供的车道线绘制方法的一个具体实施方式，在上述实施例的基础上，对目标车道的车道图像进行检测，得到车道图像中各条车道线的像素点坐标，可以详述为：

s401：基于标准车道线的长度、目标车道的车道图像的宽度确定滑动窗口的预设长度和预设宽度。

在本实施例中，可将滑动窗口的预设长度设置为单条标准车道线的宽度的两倍，可将滑动窗口的预设宽度设置为目标车道的车道图像宽度的十分之一。

s402：基于预设长度和预设宽度的滑动窗口对目标车道的车道图像进行搜索，并在搜索过程中基于车道图像的像素密度对车道图像中的车道线进行识别，确定车道图像中各条车道线的像素点坐标。

在本实施例中，可以车道图像的任意顶点作为原点，以车道图像的边缘线作为坐标轴建立直角坐标系。在直接坐标系中，基于预设长度和预设宽度的滑动窗口从原点开始，对车道图像进行搜索。在搜索过程中，以像素密度为标准区分车道图像中的车道线区域和非车道线区域，并确定车道线区域的各个像素点坐标(也即确定各条车道线的像素点坐标)。

请一并参考图1及图5，作为本发明提供的车道线绘制方法的一个具体实施方式，在上述实施例的基础上，步骤s102可以详述为：

s501：设定n＝1、目标车道的车道图像中的图像帧数为nmax。

s502：获取目标车道的车道图像中的第n帧图像和第n+1帧图像。

s503：对第n帧图像和第n+1帧图像进行形态学处理，并根据形态学处理结果判断第n帧图像中的上边缘车道线是否和第n+1帧图像中的下边缘车道线连通。

s504：若第n帧图像中的上边缘车道线和第n+1帧图像中的下边缘车道线连通，则基于第n帧图像和第n+1帧图像中车道线的像素点坐标对第n帧图像和第n+1帧图像进行拼接，并将拼接后的图像作为第n+1帧图像。

s505：若第n帧图像中的上边缘车道线和第n+1帧图像中的下边缘车道线不连通，则根据基于第n帧图像和第n+1帧图像中车道线的像素点坐标、每两条车道线之间的预设像素间隔确定第n帧图像与第n+1帧图像之间的过渡图像。对第n帧图像、第n帧图像与第n+1帧图像之间的过渡图像、第n+1帧图像进行拼接，并将拼接后的图像作为第n+1帧图像。

s506：若n+1<nmax，则令n＝n+1，并返回执行获取目标车道的车道图像中的第n帧图像和第n+1帧图像的步骤。若n+1＝nmax，则将第n+1帧图像作为绘制完成的车道线图像输出。

在本实施例中，可按照目标车道图像中各个帧图像的时间顺序，对各个帧图像进行拼接处理。

在本实施例中，若第n帧图像中的上边缘车道线和第n+1帧图像中的下边缘车道线连通，则说明车道线未移动，也即第n帧图像中的上边缘车道线和第n+1帧图像中的下边缘车道线是同一车道线，因此，可直接基于第n帧图像和第n+1帧图像中车道线的像素点坐标对第n帧图像和第n+1帧图像进行拼接。

在本实施例中，若第n帧图像中的上边缘车道线和第n+1帧图像中的下边缘车道线不连通，则说明车道线发生了移动，也即第n帧图像中的上边缘车道线和第n+1帧图像中的下边缘车道线不是同一车道线，因此，需要根据每两条车道线之间的预设像素间隔确定第n帧图像与第n+1帧图像之间的像素间隔，也即需要确定第n帧图像与第n+1帧图像之间的过渡图像，最后对第n帧图像、第n帧图像与第n+1帧图像之间的过渡图像、第n+1帧图像进行拼接。

其中，预设的像素间隔可根据“公路工程技术标准”设定，例如，两条中车道线的之间的距离为8米，两条虚线车道线之间的距离为9米，可将两条车道线之间的距离转换为像素点数，将像素点数作为两条车道线之间预设的像素间隔。也就是说，对于不同类型的车道线，两条车道线之间的预设像素间隔是不同的，对于此，可根据目标车道的车道线类型选取对应的两条车道线之间的预设像素间隔。

可选地，请参考图6，作为本发明实施例提供的车道线绘制方法的一种具体实施方式，在步骤s102之前，还可以包括：

s601：根据车道图像中各条车道线的像素点坐标确定各条车道线的偏置向量。

s602：基于各条车道线的偏置向量对目标车道的车道图像中的车道线进行修正。

在本实施例中，为避免视频数据采集过程中因汽车变道导致车道线图像倾斜，可根据各条车道线的像素点坐标检测车道图像中的车道线是否倾斜。若检测到车道图像中的车道线图像倾斜，则根据车道图像中各条车道线的像素点坐标确定各条车道线的偏置向量，基于各条车道线的偏置向量对目标车道的车道图像中的车道线进行修正。若检测到车道图像中的车道线图像未倾斜，则将车道图像中的车道线的偏置向量置为零。

可选地，请参考图7，作为本发明实施例提供的车道线绘制方法的一种具体实施方式，对于某一条车道线，步骤s601可以详述为：

s701：基于该车道线的起始像素点坐标和竖直方向的终止像素点坐标确定第一线段，基于该车道线的起始像素点坐标和水平方向的终止像素点坐标确定第二线段。

s702：若第一线段与第二线段的夹角大于第一预设阈值，则将第一线段与第二线段的夹角的正切值作为该车道线的偏置向量。若第一线段与第二线段的夹角不大于第一预设阈值，则将该车道线的偏置向量置为零。

在本实施例中，若第一线段与第二线段的夹角大于第一预设阈值，则说明车道图像中的该车道线倾斜，可将第一线段与第二线段的夹角的正切值作为该车道线的偏置向量，根据偏置向量以及该车道线下边缘的像素点坐标修正该车道线。

在本实施例中，若第一线段与第二线段的夹角不大于第一预设阈值，则说明车道图像中的该车道线为弯道车道线，此时将该车道线对应的偏置向量置为零。

可选地，作为本发明实施例提供的车道线绘制方法的一种具体实施方式，本发明实施例还可根据绘制完成的车道线图像以及实际车道线大小确定绘制完成的车道线图像与实际车道线的比例关系，根据该比例关系进行绘制完成的车道线图像中的物理像素点的统计。

可选地，作为本发明实施例提供的车道线绘制方法的一种具体实施方式，还可对绘制完成的车道线图像进行检测，检测绘制完成的车道图像中的车道线是否完整，若不完整，则对不完整的车道线进行填补。

对应于上文实施例的车道线绘制方法，图8为本发明一实施例提供的车道线绘制装置的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。参考图8，该装置包括：车道线检测模块81、车道线绘制模块82。

其中，车道线检测模块81，用于获取目标车道的车道图像，并对目标车道的车道图像进行检测，得到车道图像中各条车道线的像素点坐标。

车道线绘制模块82，用于基于各条车道线的像素点坐标、每两条车道线之间的预设像素间隔绘制目标车道的车道线。

参考图8，在本发明的另一个实施例中，车道线绘制装置还可以包括视频处理模块83，该视频处理模块83用于执行以下步骤：

采集目标车道的视频数据。

提取目标车道的视频数据中的多帧图像，得到目标车道的车道图像。

参考图8，在本发明的再一个实施例中，车道线绘制装置还可以包括图像预处理模块84，该图像预处理模块84用于执行以下步骤：

基于棋盘格矫正方法对车道图像中的畸变图像进行矫正。

对矫正后的车道图像进行透视变换和二值化处理，得到预处理后的目标车道的车道图像。

可选地，作为本发明实施例提供的车道线绘制装置的一种具体实施方式，车道线检测模块81具体用于执行以下步骤：

获取目标车道的车道图像。

基于标准车道线的长度、目标车道的车道图像的宽度确定滑动窗口的预设长度和预设宽度。

基于预设长度和预设宽度的滑动窗口对目标车道的车道图像进行搜索，并在搜索过程中基于车道图像的像素密度对车道图像中的车道线进行识别，确定车道图像中各条车道线的像素点坐标。

可选地，作为本发明实施例提供的车道线绘制装置的一种具体实施方式，车道线绘制模块82具体用于执行以下步骤：

设定n＝1、目标车道的车道图像中的图像帧数为nmax。

获取目标车道的车道图像中的第n帧图像和第n+1帧图像。

对第n帧图像和第n+1帧图像进行形态学处理，并根据形态学处理结果判断第n帧图像中的上边缘车道线是否和第n+1帧图像中的下边缘车道线连通。

若第n帧图像中的上边缘车道线和第n+1帧图像中的下边缘车道线连通，则基于第n帧图像和第n+1帧图像中车道线的像素点坐标对第n帧图像和第n+1帧图像进行拼接，并将拼接后的图像作为第n+1帧图像。

若第n帧图像中的上边缘车道线和第n+1帧图像中的下边缘车道线不连通，则根据基于第n帧图像和第n+1帧图像中车道线的像素点坐标、每两条车道线之间的预设像素间隔确定第n帧图像与第n+1帧图像之间的过渡图像。对第n帧图像、第n帧图像与第n+1帧图像之间的过渡图像、第n+1帧图像进行拼接，并将拼接后的图像作为第n+1帧图像。

若n+1<nmax，则令n＝n+1，并返回执行获取目标车道的车道图像中的第n帧图像和第n+1帧图像的步骤。若n+1＝nmax，则将第n+1帧图像作为绘制完成的车道线图像输出。

可选地，请参考图8，作为本发明实施例提供的车道线绘制装置的一种具体实施方式，车道线绘制装置还可以包括车道线修正模块85，该车道线修正模块85用于执行以下步骤：

根据车道图像中各条车道线的像素点坐标确定各条车道线的偏置向量。

基于各条车道线的偏置向量对目标车道的车道图像中的车道线进行修正。

可选地，作为本发明实施例提供的车道线绘制装置的一种具体实施方式，对于某一条车道线，确定该车道线的偏置向量的方法为：

基于该车道线的起始像素点坐标和竖直方向的终止像素点坐标确定第一线段，基于该车道线的起始像素点坐标和水平方向的终止像素点坐标确定第二线段。

若第一线段与第二线段的夹角大于第一预设阈值，则将第一线段与第二线段的夹角的正切值作为该车道线的偏置向量。若第一线段与第二线段的夹角不大于第一预设阈值，则将该车道线的偏置向量置为零。

参见图9，图9为本发明一实施例提供的终端设备的示意框图。如图9所示的本实施例中的终端900可以包括：一个或多个处理器901、一个或多个输入设备902、一个或多个输出设备903及一个或多个存储器904。上述处理器901、输入设备902、则输出设备903及存储器904通过通信总线905完成相互间的通信。存储器904用于存储计算机程序，计算机程序包括程序指令。处理器901用于执行存储器904存储的程序指令。其中，处理器901被配置用于调用程序指令执行以下操作上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图8所示模块81至85的功能。

应当理解，在本发明实施例中，所称处理器901可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

输入设备902可以包括触控板、指纹采传感器(用于采集用户的指纹信息和指纹的方向信息)、麦克风等，输出设备903可以包括显示器(lcd等)、扬声器等。

该存储器904可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器901提供指令和数据。存储器904的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器904还可以存储设备类型的信息。

具体实现中，本发明实施例中所描述的处理器901、输入设备902、输出设备903可执行本发明实施例提供的车道线绘制方法的第一实施例和第二实施例中所描述的实现方式，也可执行本发明实施例所描述的终端的实现方式，在此不再赘述。

在本发明的另一实施例中提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序包括程序指令，程序指令被处理器执行时实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

计算机可读存储介质可以是前述任一实施例的终端的内部存储单元，例如终端的硬盘或内存。计算机可读存储介质也可以是终端的外部存储设备，例如终端上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，计算机可读存储介质还可以既包括终端的内部存储单元也包括外部存储设备。计算机可读存储介质用于存储计算机程序及终端所需的其他程序和数据。计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的终端和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。