[发明专利]基于道路点云的高速公路场景重构系统及方法

说明书

本公开提供了一种基于道路点云的高速公路场景重构系统及方法，所述方案利用载有深度图像采集设备的测量车，实时采集地方坐标系下的高速公路的沿线数据，并将所述数据上传至基站，并通过所述基站转发给所述服务器；利用所述服务器对所述测量车采集的数据进行解析，获得地方坐标系下的测量车行驶轨迹、点云数据和全景图像；基于获得的行驶轨迹对不同路段的点云数据进行拼接，并利用所述全景图像对所述点云数据进行渲染，完成高速公路的场景重构。通过上述方案有效解决了高速公路场景重构的问题，提高了重构的真实度及重构效率。

技术领域

本公开涉及高速公路场景重构技术领域，尤其涉及一种基于道路点云的高速公路场景重构系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着我国道路交通基础设施建设的巨大发展，道路通车里程和机动车保有量均迅速增长，使得道路交通运输业得以快速发展，对国民经济发展起到了重大促进作用。随之带来的交通事故也日趋严重，特别是，特别是群死群伤、重特大交通事故的发生往往造成严重的人员伤亡和巨大的财产损失，产生较大的社会影响，已引起国家管理部门的高度关注。近十几年来我国道路交通事故呈不断上升趋势，目前仍然是世界上交通伤害最严重的国家之一，交通安全形势十分严峻，保障道路交通安全的任务十分艰巨。

随着虚拟现实技术的发展，由于其能够再现真实的环境，使得虚拟现实系统可以在许多方面得到广泛应用，随着各种技术的深度融合，虚拟现实技术在教育、艺术娱乐、医疗等领域的应用都有极大的发展；但是，发明人发现，虚拟现实技术在道路交通领域的应用研究较少，其中主要的困难在于高速公路场景的重构，高速公路场景动辄几十公里至上百公里，其三维数据获取量极其庞大，这就导致现有的数据采集以及场景重建方式无法适用于高速公路场景的重构；同时，由于高速公路上指示线、公路标志等等数量极多，现有方法无法对这些细节进行有效采集，导致重建后的高速公路场景与真实场景差异较大，无法用于道路交通的安全检测中；因此，急需一种能够快速准确实现高速功率场景重构的方法。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提供一种基于道路点云的高速公路场景重构系统及方法，所述方案能够有效解决的高速公路场景重构的问题，提高了重构场景的效率及真实度，为虚拟现实技术在道路交通领域的应用提供了保证。

根据本公开实施例的第一个方面，提供了一种基于道路点云的高速公路场景重构系统，包括：

数据采集端，所述数据采集端为载有深度图像采集设备的测量车，其用于沿道路行驶，实时采集地方坐标系下的高速公路的沿线数据，并将所述数据上传至基站；

基站，所述基站被均匀设置于高速公路沿线，其信号覆盖整个高速公路范围，其用于接收测量车采集的高速公路沿线数据，并将所述数据转发至服务器端；

服务器端，其用于接收并解析测量车采集的数据，实现对点云数据的过滤、拼接，并通过采集的全景图像对拼接后的点云模型进行渲染，实现高速公路场景的重构。

进一步的，所述服务器端还用于，基于所述点云数据，进行道路边线提取、道路标线提取、道路中心线提取以及点状地物提取，并利用提取的内容对所述点云模型进行进一步渲染，提高高速公路重构场景的真实度。

进一步的，所述道路边线提取可以利用二维地图上的点云显示模式下进行边线提取；所述道路标线提取利用点云数据转栅格进行处理，经过强度信息的栅格化后，能够精确的提取道路标线；所述道路中心线通过道路标线进行拟合；所述点状地物提取采用三维地图上的点云显示单点或多点采集进行提取。

进一步的，所述数据采集端采集的数据需满足如下条件：

点云线间距小于10cm，全景图像间距小于10m，道路数据采集角度分辨率为0.072度，线频率为204HZ，全景曝光周期2张/s,曝光时长为0.6-1s。