[发明专利]道路场景的三维模型重建方法、装置及驾驶员辅助系统

说明书

本发明涉及一种道路场景的三维模型重建方法，包括：借助设置在路侧的多个传感器从不同视角分别获取道路场景的多个环境数据；对从不同视角获取的多个环境数据分别进行预处理，以确定在不同视角下的道路场景的多个三维模型切片；对所述多个三维模型切片进行坐标对齐，以将不同视角下的多个三维模型切片对齐至同一坐标系；对处于同一坐标系的多个三维模型切片进行畸变校正处理，以获得经矫正的多个三维模型切片；以及对所述经矫正的多个三维模型切片进行三维融合，以重建道路场景的三维模型。本发明还涉及一种利用该方法来重建道路场景的三维模型的装置，以及一种驾驶员辅助系统。

技术领域

本发明涉及三维建模领域，更具体而言，本发明涉及一种道路场景的三维模型重建方法，一种利用该方法来重建道路场景的三维模型的装置，以及一种驾驶员辅助系统。

背景技术

随着自动驾驶技术的发展，道路场景的感知和重建变得日益重要。例如，通过获取道路设施、障碍物等道路场景信息，可以为自动驾驶或辅助驾驶系统提供基础数据，以确保车辆按照合理、安全的路径行驶。

目前，通常采用摄像机对道路场景进行摄像，然后基于所拍摄的可视化信息来重建道路场景的三维模型。例如，已有厂商利用测绘车辆扫街海量数据来构建道路场景的三维模型，此外，也有厂商利用无人机航拍道路环境以及叠加其他测绘工具来构建道路场景的三维模型。

然而，利用测绘车辆扫街成本高、耗时长，并且会受到路况和交通流的限制。无人机航拍可产生道路场景的鸟瞰图，但其受航拍空域条件限制较大，并且，如果想生成三维模型还必须利用额外的高度扫描或测高设备加以辅助，同样存在成本高和耗时长的问题。

发明内容

为了支持软件仿真及测试以及虚拟现实(VR)场景构建，本发明提出了一种新的三维模型重建方法，其能够降低构建道路及周边环境的三维模型的成本和时间，并且能够提升路侧感知设备的利用率。

根据本发明的第一方面，提出了一种道路场景的三维模型重建方法，其中，该方法包括以下步骤：

借助设置在路侧的多个传感器从不同视角分别获取道路场景的多个环境数据；

对从不同视角获取的多个环境数据分别进行预处理，以确定在不同视角下的道路场景的多个三维模型切片；

对所述多个三维模型切片进行坐标对齐，以将不同视角下的多个三维模型切片对齐至同一坐标系；

对处于同一坐标系的多个三维模型切片进行畸变校正处理，以获得经矫正的多个三维模型切片；以及

对所述经矫正的多个三维模型切片进行三维融合，以重建道路场景的三维模型。

根据一个有利的实施例，对所述多个三维模型切片进行坐标对齐的步骤包括：

建立所述多个传感器的物理坐标系；

获取所述多个传感器的位置数据；以及

基于所述多个传感器的物理坐标系和位置数据将由相应的传感器获取的环境数据转换至基准坐标系中。

根据一个有利的实施例，所述多个传感器包括视觉传感器和雷达传感器。

根据一个有利的实施例，所述方法还包括：

将从视觉传感器获取的图像数据和从雷达传感器获取的雷达数据对齐至同一坐标系中；以及

基于同一坐标系下的图像数据和雷达数据重建道路场景的三维模型。

根据一个有利的实施例，所述方法还包括：利用从不同视角获取的多个环境数据中的至少一个数据对所重建的道路场景的三维模型进行图像补全处理，以获得相应视角的完整道路场景。