[发明专利]基于街景图片的城市自行车道类型检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于街景图片的城市自行车道类型检测方法，其特征在于，包括：

S1：通过OpenStreetMap数据源获取初始街景图片，通过Arcgis对所述初始街景图片进行切割，获得所述初始街景图片中的所有道路；计算各所述道路的方向，通过百度API获取各所述道路沿对应方向的道路街景图片；

S2：通过开放数据集Cityscapes和Apolloscape训练语义分割模型；

S3：通过所述语义分割模型对所述道路街景图片进行语义分割，获取所述道路街景图片中的实体，构建实体间的相对位置条件；通过所述实体间的相对位置条件判断所述道路街景图片中的自行车道实体的类型；

S4：通过所述自行车道实体的类型，判断所述初始街景图片的街道类型；

步骤S3具体为：

S31：通过所述语义分割模型将所述道路街景图片的实体分为：机动车道实体、自行车道实体、绿化带实体和隔离栏实体；所述实体间的相对位置条件包括：第一空间位置条件和第二空间位置条件；

S32：构建所述第一空间位置条件，所述第一空间位置条件包括：第一条件、第二条件和第三条件；

S33：构建所述第二空间位置条件；所述第二空间位置条件包括：第四条件和第五条件；

S34：若道路街景图片同时满足所述第一条件、所述第二条件和所述第三条件，则判断该道路街景图片中的自行车道实体的类型为：以隔离栏分隔的自行车道；若道路街景图片满足所述第四条件或所述第五条件，则判断该道路街景图片中的自行车道实体的类型为：以绿化带分隔的自行车道；否则判断该道路街景图片中的自行车道实体的类型为：无分隔自行车道；

步骤S32中构建所述第一空间位置条件具体为：

S321：提取所述道路街景图片中的机动车道实体和隔离栏实体；

若所述机动车道实体的外包络矩形与所述隔离栏实体的外包络矩形相交，则表示满足所述第一条件；

S322：提取所述机动车道实体和所述隔离栏实体的轮廓；

对机动车道实体轮廓进行角点检测，获得机动车道角点集合，将所述机动车道角点集合中具有最大y值的角点作为消失点P_me，将具有最小y值与最大x值的角点作为右侧边线起始点P_mrs，将P_me与P_mrs的连接线作为机动车道的右侧边线l_m(P_me，P_mrs)；

对隔离栏实体轮廓进行角点检测，获得隔离栏角点集合，将所述隔离栏角点集合中具有最大y值的角点作为消失点P_fe，将具有最小y值与最大x值的角点作为右侧边线起始点P_frs，将_Pfe与P_frs的连接线作为隔离栏的右侧边线l_f(P_fe，P_frs)；x为角点的横坐标，y为角点的纵坐标；

计算获得l_m(P_me，P_mrs)与l_f(P_fe，P_frs)的斜率差的绝对值为Slopedifference，将Slopedifference的阈值设置为θ；若Slopedifference小于θ则表示满足所述第二条件，否则表示不满足所述第二条件；

S323：将l_m(P_me，P_mrs)和消失点P_fe与所述道路街景图片下边线的右侧平行线包围的区域，作为所述隔离栏实体的最小有效区域Pa，计算获得所述隔离栏实体的轮廓面积Fa，将Fa/Pa作为有效面积占比，将所述有效面积占比的阈值设置为δ；若有效面积占比Fa/Pa小于δ则表示满足所述第三条件，否则表示不满足所述第三条件；

步骤S33中构建所述第二空间位置条件具体为：

S331：提取所述道路街景图片中的机动车道实体、自行车道实体和绿化带实体，判断所述道路街景图片的拍摄位置，所述拍摄位置分为：路段内和道路交叉口；

S332：提取所述机动车道实体和所述自行车道实体的轮廓；

对机动车道实体轮廓进行角点检测，获得机动车道角点集合；对自行车道实体轮廓进行角点检测，获得自行车道角点集合；若所述道路街景图片的拍摄位置为路段内则进入步骤S333，若所述道路街景图片的拍摄位置为道路交叉口则进入步骤S334；

S333：将所述路段内的机动车道角点与自行车道角点一一连线，获得第一线段集合；若第一线段穿过绿化带实体占第一线段总数的百分比大于预设阈值W，则表示满足所述第四条件，否则表示不满足所述第四条件；

S334：对所述绿化带实体进行角点检测，获得绿化带角点集合，将位于所述道路交叉口的绿化带实体的左上、右下角点进行连线，获得第二线段，将第二线段等分为n份，以n条等分线段的中点分别做垂直于第二线段左右两侧的共2n条垂直线；若垂直线穿过机动车道实体或自行车道实体占垂直线总数的百分比大于预设阈值R，则表示满足所述第五条件，否则表示不满足所述第五条件；

步骤S4具体为：

S41：设置可靠性参数RPfence和可靠性参数RPgb；

S42：在所述初始街景图片中，若以隔离栏分隔的自行车道的道路街景图片占道路街景图片总数的百分比大于可靠性参数RPfence，则判断所述初始街景图片的街道类型为：包含以隔离栏分隔的自行车道的街道；若以绿化带分隔的自行车道的道路街景图片占道路街景图片总数的百分比大于可靠性参数RPgb，则判断所述初始街景图片的街道类型为：包含以绿化带分隔的自行车道的街道；否则判断所述初始街景图片的街道类型为：包含无分隔自行车道的街道。