[发明专利]一种基于激光点云的车道边线自动提取方法及系统

说明书

本发明所述一种基于激光点云的车道边线自动提取方法及其系统，通过在基于移动测量车采集的激光点云进行高精度电子导航地图数据元素生产过程中，根据各个激光点的反射强度，对于无人驾驶非常重要的车道线数据元素以一定的准确度进行自动提取，为后续车道级高精度地图的生产提供基础车道形状数据，从而提升了车道边线数据元素采集和生产的效率和准确度，同时也极大的提升了车道级高精度地图生产的效率。

技术领域

本发明涉及一种基于激光点云的车道边线自动提取方法及系统，属于导航和电子地图的交叉领域。

背景技术

随着汽车的快速普及，每年的交通事故也越来越多，汽车的驾驶安全问题成为一个非常迫切的问题，而在汽车的主动安全技术中，有效利用高精度的空间地图的先验信息，提前避免一些潜在风险，是一个非常重要的主动安全研究和应用方向。同时，面向下一代自动驾驶技术的研究也正在如火如荼的展开，在无人驾驶技术中，引入并应用高精度的地图信息，利用高精度空间地图的先验信息，和其他传感器的信息进行有效融合、互相补充，从而获得更佳的感知能力和路径规划、引导能力，是现在非常重要的一个研究方向。

在上述这些研究中，都非常迫切的需要一种高精度的电子地图信息。在精度上，相比传统电子导航地图的数据精度普遍在1米至10 米的精度，这种高精度的电子地图信息在精度上至少要达到分米级。而在模型上，相比传统电子导航地图以道路实体为抽象对象，以描述和表达道路之间的相互关系为主的数据模型，高精度电子地图信息至少要以车道实体为抽象对象，能够描述以车道为主体的各个数据元素之间的关系。

因此，高精度电子导航地图不仅仅表达精度更高，同时，表达的粒度也更细更丰富，所以高精度电子导航地图表达的信息量相比传统电子导航地图会呈现几何级数的增长。在这种情况下，数据采集的难度也会成几何级数的增长。因此，对像车道边线等数据元素的自动提取，就成为一项非常重要的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能够对车道边线进行自动提取，使高精度电子导航地图的精度更高的基于激光点云的车道边线自动提取方法。

一种基于激光点云的车道边线自动提取方法，所述基于激光点云的车道边线自动提取方法包括以下步骤：

S1、通过移动测量车采集路面信息的三维激光点云，并对激光点云数据进行读取；

S2、根据反射强度将所述激光点云分为不同强度的集合，将点数小于阈值点数的集合进行过滤，并对集合进行聚类分析，得到有效强度集合；

S3、对有效强度集合中的激光点云点进行连通性识别，找到呈现线状特征的激光点云点的线状连通子集；

S4、判断各个线状连通子集是否为相同线状元素，并将具有相同线状元素的线状连通子集进行融合；

S5、结合相同位置的移动测量车行驶轨迹，对融合后的线状连通子集进行车道线识别。

一种基于激光点云的车道边线自动提取系统，所述基于激光点云的车道边线自动提取系统包括以下功能模块：

点云数据读取模块、用于通过移动测量车采集路面信息的三维激光点云，并对激光点云数据进行读取；

有效集合 获取模块、用于根据反射强度将所述激光点云分为不同强度的集合，将点数小于阈值点数的集合进行过滤，并对集合进行聚类分析，得到有效强度集合；

线状子集获取模块、用于对有效强度集合中的激光点云点进行连通性识别，找到呈现线状特征的激光点云点的线状连通子集；

线状子集融合模块、用于判断各个线状连通子集是否为相同线状元素，并将具有相同线状元素的线状连通子集进行融合；

车道线识别模块、用于结合相同位置的移动测量车行驶轨迹，对融合后的线状连通子集进行车道线识别。