[发明专利]一种车载图像铁轨曲线建模方法

权利要求书

1.一种车载图像铁轨曲线建模方法，其特征在于，所述车载图像铁轨曲线建模方法包括：

S1：根据基函数和原始有理贝塞尔曲线模型，建立车载图像的铁轨曲线模型；

S2：利用透视投影下的控制参数表达形式，将所述铁轨曲线模型中的参数转换为适用于计算机的参数；

S3：根据所述铁轨曲线模型中的参数和所述适用于计算机的参数，利用曲线参数拟合方法，得到关键控制参数；

S4：利用所述关键控制参数对神经网络进行训练，得到训练好的神经网络；

S5：根据输入车载图像，利用所述训练好的神经网络，得到输入车载图像铁轨曲线模型；

所述步骤S2包括：

S21：根据左右铁轨控制点之间的相关性，获取透视投影下的图像空间中的定义控制点和定义参数；

S22：根据所述定义控制点和所述定义参数，得到新的定义参数；

S23：将所述新的定义参数作为所述适用于计算机的参数输出；

所述步骤S22包括：

S221：获取目标车载监视图像由人工标注的左铁轨线和右铁轨线；

S222：分别根据所述左铁轨线的前10个点和右铁轨线的前10个点，利用最小二乘法，拟合近处铁轨的直线和；

S223：根据所述近处铁轨的直线和与目标车载监视图像下边界的交点的横坐标，得到所述定义参数中的和；

S224：计算透视投影下的灭点坐标，并根据所述透视投影下的灭点坐标，得到所述定义参数中的和值；

S225：根据所述定义参数中的和，得到新的定义参数；

所述步骤S22中，所述定义控制点为：

所述定义参数为：

其中，代表第个控制点的坐标，分别表示第个控制点的横坐标和纵坐标，表示转置，是和中点的横坐标，是和之间的欧式距离，是和中点的横坐标，是和中点的横坐标，是和中点的横坐标，是权重，是确定从到的直线上任意点的参数，是确定从到的直线上任意点的参数，和是确定第三和第四控制点y坐标的参数，是第六个控制点的y坐标，到分别表示左铁轨和右铁轨的第个控制点。

2.根据权利要求1所述的车载图像铁轨曲线建模方法，其特征在于，所述有理贝塞尔曲线模型为：

其中，代表第个控制点的坐标，代表第个控制点的权重，是该曲线的基函数，代表函数参数，且为实数，代表曲线从起点到终点渐进过程的参数；

所述基函数为分段函数，且所述基函数为：

其中，为分段参数。

3.根据权利要求1所述的车载图像铁轨曲线建模方法，其特征在于，

所述铁轨曲线模型为：

其中，且为实数，代表曲线从起点到终点渐进过程的参数，为分段参数，和分别代表曲线上第一个到第六个控制点的x坐标。

4.根据权利要求1所述的车载图像铁轨曲线建模方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31：在0到1范围内，随机初始化所述新的定义参数中的，并令；

S32：分别根据左铁轨线的点序列和右铁轨线的点序列，计算左侧铁轨曲线参数化的近似值和右侧铁轨曲线参数化的近似值；

S33：分别根据左右侧铁轨曲线参数化的近似值和左右侧铁轨曲线的参数化表达式，得到所述铁轨曲线模型的预测点坐标和；

S34：根据所述预测点坐标和以及实际点坐标，得到拟合目标函数；

S35：根据所述拟合目标函数对所述新的定义参数的偏导数更新所述定义参数，得到更新后的定义参数；

S36：判断所述更新后的定义参数与上一个定义参数的范数是否小于预设阈值，若是，输出所述更新后的定义参数为所述关键控制参数，否则，利用所述更新后的定义参数对所述预测点坐标进行更新并返回步骤S33。

5.根据权利要求4所述的车载图像铁轨曲线建模方法，其特征在于，所述步骤S34中，所述拟合目标函数为：

其中，为左侧铁轨序列点的个数，为左侧铁轨的模型预测点序列坐标，为左侧铁轨标注序列点坐标，为右侧铁轨序列点的个数，为右侧铁轨的模型预测序列点坐标，为右侧铁轨标注序列点的坐标。