一种结构化参数表示获取方法及装置

技术领域

本公开涉及图像处理领域，具体涉及一种结构化参数表示获取方法及装置。

背景技术

制作高精点云地图时，通常需要对目标物的点云进行参数化处理，得到该目标物的结构化参数表示。

目前，主要通过人工标记的方式在目标物的点云中标记出目标物的包围轮廓，然后将标记的包围轮廓的几何参数确定为该目标物的结构化参数表示。

发明内容

通过人工标记的方式在目标物的点云中标记出目标物的包围轮廓时，人工干预程度极高，且目标物的点云中还可能存在噪声过大、关键点缺失等现象，不易准确标记包围轮廓的锚点(对应于目标物的外包络控制点)，从而导致后续得到的点云的几何参数的准确性较低。

为了解决上述技术问题，提出了本公开。本公开的实施例提供了一种结构化参数表示获取方法及装置，得到的结构化参数表示更为准确。

根据本公开的第一个方面，提供了一种结构化参数表示获取方法，包括：

获取待处理点云对应的目标物的预设模型参数；

计算所述目标物的第一外包络点；

根据所述目标物的预设模型参数，在所述待处理点云中拟合所述目标物，得到所述目标物的第一结构化参数表示；

根据所述第一外包络点调整所述第一结构化参数表示，得到所述目标物的第二结构化参数表示，其中，所述第二结构化参数表示与所述第一外包络点之间的匹配程度满足预设条件。

根据本公开的第二个方面，提供了一种结构化参数表示获取装置，包括：

标准值获取模块，用于获取待处理点云对应的目标物的预设模型参数；

计算模块，用于计算所述目标物的第一外包络点；

模型构建模块，用于根据所述目标物的预设模型参数，在所述待处理点云中拟合所述目标物，得到所述目标物的第一结构化参数表示；

优化处理模块，用于根据所述第一外包络点调整所述第一结构化参数表示，得到所述目标物的第二结构化参数表示，其中，所述第二结构化参数表示与所述第一外包络点之间的匹配程度满足预设条件。

根据本公开的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述第一方面中所述的结构化参数表示获取方法。

根据本公开的第四方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述可执行指令以实现上述第一方面中所述的结构化参数表示获取方法。

与现有技术相比，采用本公开提供的结构化参数表示获取方法及装置，通过对于特定目标物具有普适性的预设模型参数确定第一结构化参数表示，再根据第一外包络点调正第一结构化参数表示，得到准确体现目标物真实形态的第二结构化参数表示；实现了准确高效的结构化参数表示获取，得到准确度满足需求的目标物的结构化参数表示，从而代替了人工标记，避免了人工干预，也避免了点云噪声过大、关键点缺失等情况对于结构化参数表示的影响。

附图说明

通过结合附图对本公开实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本公开实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开实施例一起用于解释本公开，并不构成对本公开的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1为本公开一示例性实施例提供的结构化参数表示获取系统的结构示意图；

图2为本公开一示例性实施例提供的结构化参数表示获取方法的流程示意图；

图3为本公开一示例性实施例提供的结构化参数表示获取方法的流程示意图；

图4为本公开一示例性实施例提供的结构化参数表示获取方法的流程示意图；

图5-1为本公开一示例性实施例提供的结构化参数表示获取方法中的场景示意图；

图5-2为本公开一示例性实施例提供的结构化参数表示获取方法中的场景示意图；

图5-3为本公开一示例性实施例提供的结构化参数表示获取方法中的场景示意图；

图6为本公开一示例性实施例提供的结构化参数表示获取装置的结构示意图；

图7为本公开一示例性实施例提供的结构化参数表示获取装置的结构示意图；

图8为本公开一示例性实施例提供的电子设备的结构图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述根据本公开的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是本公开的全部实施例，应理解，本公开不受这里描述的示例实施例的限制。

前述已知，在制作高精点云地图时，通常需要对目标物的点云进行参数化处理，得到该目标物的结构化参数表示。一般来说，目标物可以是道路环境下的元素，例如各类交通标志牌、路灯、信号灯，以及路面上的各种路标、斑马线等。

现有技术中通常通过人工标记的方式在目标物的点云中标记出目标物的包围轮廓，然后将标记的包围轮廓的几何参数确定为该目标物的结构化参数表示。但是上述方法的人工干预程度极高，且目标物的点云中还可能存在噪声过大、关键点缺失等现象，不易准确标记出目标物的外包络控制点，从而导致后续得到的结构化参数表示的准确性较低。

由此，本公开提供了一种结构化参数表示获取方法及装置，通过目标物的预设模型参数与目标物的第一外包络点，拟合并进一步调整，以得到相应的结构化参数表示，从而避免人工干预，并提高结构化参数表示的准确性。

如图1所示，为本公开提供的结构化参数表示获取系统的结构示意图。通过该系统的运行流程，可以反映出本公开对于结构化参数表示获取的整体思路。在该系统中，通过对待处理点云进行语义分割，可以确定对应的目标物。通过该目标物，一方面可以确定该目标物对应的预设模型参数，另一方面可以确定目标物的第一外包络点。然后根据预设模型参数拟合得到第一结构化参数表示；在根据第一外包络点调整第一结构化参数表示，得到准确的符合点云中目标物形态的第二结构化参数表示。

图2是本公开一示例性实施例提供的结构化参数表示获取方法的流程示意图。本实施例可应用在电子设备上，如图2所示，本实施例包括如下步骤：

步骤201、获取待处理点云对应的目标物的预设模型参数。

获取待处理点云后，可对待处理点云进行语义分割，确定待处理点云中包括的目标物。目标物即是后续确定结构化参数表示的对象。目标物具体可以是道路环境下表达道路信息的各种元素，例如各类交通标志牌、路灯、信号灯，以及路面上的各种路标、斑马线等。

由于目标物通常是表达道路信息的各种元素，所以对于目标物的形状结构，往往都存在相应的国家标准。也就是说，特定种类的目标物通常采用固定的制式。因此，可以预先按照国家标准中对于目标物行状结构的描述，预先的针对各种类型的目标物确定相应的预设模型参数。

当目标物为单一形状(例如，常见的交通标志牌通常为矩形、圆形或多边形)，则目标物的预设模型参数指示了目标物的几何结构。当目标物为复合形状，其中包括了多个组件(例如，常见的人行道标志“斑马线”即是一种复合形状，其中包括了多个矩形，每个矩形可视为一个组件)，则目标物的预设模型参数指示了目标物的各个组件之间的位置关系以及每个组件的几何结构。

在根据待处理点云确定了特定的目标物之后，即可相应的确定该目标物对应的预设模型参数。

步骤202、计算目标物的第一外包络点。

在根据待处理点云确定了特定的目标物之后，还可根据待处理点云的实际点云分布，计算得到目标物的第一外包络点。第一外包络点，是待处理点云中通过计算确定的一系列的点。上述一系列的点体现了目标物在待处理点云中的轮廓，并且本实施例中也认为，这一轮廓即目标物真实的轮廓，可以作为后续建立结构化参数表示的依据。以矩形标识牌为例，第一外包络点可以是标识牌的四个角点。

计算确定第一外包络点的具体方式，在本实施例中不做限定。凡是可以实现相同或类似效果的计算方式均可结合在本实施例的整体技术方案中。

步骤203、根据目标物的预设模型参数，在待处理点云中拟合目标物，得到目标物的第一结构化参数表示。

预设模型参数指示了目标物或者目标物中各个组件的几何结构及位置关系，并且也包括了目标物中各个参量(如尺寸、位姿等)的标准数值。而若要依此建立结构化参数表示，其中缺失的信息包括目标物的位置。本步骤中在待处理点云中拟合目标物，得到目标物的第一结构化参数表示，即是根据待处理点云中体现的目标物的位置，对预设模型参数进行定位，由此得到针对目标物的初始的结构化参数表示，也就是第一结构化参数表示。

步骤204、根据第一外包络点调整第一结构化参数表示，得到目标物的第二结构化参数表示。

可以理解的是，第一结构化参数表示中的各种参量仅仅是规定的标准数值，通常可能与目标物的真实数值有所出入。并且在待处理点云中拟合的过程中，对于第一结构化参数表示位置的确定也可能不够准确。所以很显然，往往第一结构化参数表示的准确程度是无法满足需求的。

而前述已知的是，第一外包络点体现的轮廓，被认为是目标物真实的轮廓。所以本步骤中将根据第一外包络点调整第一结构化参数表示，以使结构化参数表示更加与第一外包络点更加相符。具体的，可以是调整第一结构化参数表示的位姿和/或尺寸等参量，进而得到目标物的第二结构化参数表示。其中，第二结构化参数表示与第一外包络点之间的匹配程度需要满足预设条件。也就是说，调整得到的第二结构化参数表示体现的目标物的轮廓，应当与第一外包络点足够贴合，则认为调整成功。此时第二结构化参数表示就是目标物准确的结构化参数表示。

通过以上技术方案可知，本实施例存在的有益效果是：通过对于特定目标物具有普适性的预设模型参数确定第一结构化参数表示，再根据第一外包络点调正第一结构化参数表示，得到准确体现目标物真实形态的第二结构化参数表示；实现了准确高效的结构化参数表示获取，得到准确度满足需求的目标物的结构化参数表示，从而代替了人工标记，避免了人工干预，也避免了点云噪声过大、关键点缺失等情况对于结构化参数表示的影响。

如图2所示仅为本公开方法的基础实施例，在其基础上进行一定的优化和拓展，还能够得到方法的其他优选实施例。

如图3所示，是本公开另一示例性实施例提供的结构化参数表示获取方法的流程示意图。本实施例可应用在电子设备上。本实施例中，将针对不同类型的目标物，对于第一结构化参数表示的调整过程进行具体的描述。如图3所示，本实施例包括如下步骤：

步骤301、获取待处理点云对应的目标物的预设模型参数。

步骤302、计算目标物的第一外包络点。

步骤303、根据目标物的预设模型参数，在待处理点云中拟合目标物，得到目标物的第一结构化参数表示。

上述步骤与图2所示实施例中相应步骤内容一致，在此不赘述。

需要说明的是，当目标物为单一形状(例如，常见的交通标志牌通常为矩形、圆形或多边形)，则目标物的预设模型参数指示了目标物的几何结构。本实施例中方法进入步骤304。

当目标物为复合形状，其中包括了多个组件(例如，常见的人行道标志“斑马线”即是一种复合形状，其中包括了多个矩形，每个矩形可视为一个组件)，则目标物的预设模型参数指示了目标物的各个组件之间的位置关系以及每个组件的几何结构。本实施例中方法进入步骤305。

步骤304、根据第一外包络点调整第一结构化参数表示的位姿和/或尺寸，得到目标物的第二结构化参数表示。

在目标物为单一形状的情况下，即可将目标物视为一个整体并直接进行调整，以使结构化参数表示更加与第一外包络点更加相符。具体的，可以是调整第一结构化参数表示的位姿和/或尺寸等参量，进而得到目标物的第二结构化参数表示。

步骤305、根据第一外包络点，以及目标物的预设模型参数指示的目标物的各个组件之间的位置关系，调整目标物的第一结构化参数表示中各个组件分别对应的组件模型之间的相对位置，以及调整每个组件模型的位姿和/或尺寸，得到目标物的第二结构化参数表示。

当目标物为复合形状，则可以独立的调整目标物每个组件的位姿和/或尺寸等参量，并且同时调整各个组件之间的位置关系，以使结构化参数表示更加与第一外包络点更加相符。进而得到目标物的第二结构化参数表示。

在步骤304～步骤305中，调整后得到的第二结构化参数表示与第一外包络点之间的匹配程度满足预设条件。关于此预设条件的描述可参考图2所示实施例，在此不重复叙述。

另外，步骤304～步骤305中对于第一结构化参数表示的调整，包括了对于位姿和/或尺寸。其中，调整位姿可认为是调整目标物或目标物的组件的方向；调整尺寸可认为是调整目标物或目标物的组件的大小。当然，在实际情况下也可根据需要进一步调整其他相关的参量，本实施例中对此不做限定，任何类似的调整方式均可结合在本实施例的整体方案中。

通过以上技术方案可知，本实施例在图2所示实施例的基础上，进一步存在的有益效果是：结合目标物的不同类型，详细的公开了对于第一结构化参数表示的调整方式。

如图4所示，是本公开另一示例性实施例提供的结构化参数表示获取方法的流程示意图。本实施例可应用在电子设备上。本实施例中，将结合具体场景对于第一结构化参数表示的调整过程进行具体的描述。如图4所示，本实施例包括如下步骤：

步骤401、获取待处理点云对应的目标物的预设模型参数。

本实施例中将以目标物为“斑马线”为例进行具体说明。由于“斑马线”属于是一种复合形状，其中包括了多个矩形，一个矩形即视为一个组件。则目标物的预设模型参数指示了目标物的各个矩形组件之间的位置关系以及每个组件的几何结构。具体的，矩形组件之间的位置关系即是相邻两个矩形之间的垂直距离；组件的几何结构即是矩形的长和宽的数值。

步骤402、计算目标物的第一外包络点。

如图5-1所示，即通过“斑马线”的待处理点云计算得到的第一外包络点的分布示意图，图中实心圆点即表示第一外包络点。图5-1中两个实线矩形框代表了待处理点云中“斑马线”中的两个矩形组件。

步骤403、根据目标物的预设模型参数，在待处理点云中拟合目标物，得到目标物的第一结构化参数表示。

如图5-2所示，即第一结构化参数表示中体现的目标物形态。图5-2中两个虚线矩形框代表了第一结构化参数表示中“斑马线”中的两个矩形组件。可见，此时的实线矩形组件与虚线矩形组件相比，无论是垂直距离，还是和宽的数值都是有所出入的。也就是说，第一结构化参数表示不能够准确的表现出目标物的形态。

步骤404、根据第一外包络点调整第一结构化参数表示以得到第三结构化参数表示。

本实施例中将对于根据第一外包络点，对于第一结构化参数表示的参量进行调整，以得到第三结构化参数表示。对于第一结构化参数表示的参量调整的具体方式可参照图3所示实施例。

本实施例中，所调整的参量具体包括第一结构化参数表示中相邻两个矩形之间的垂直距离；和矩形的长和宽的数值。

步骤405、从第三结构化参数表示中确定出与第一外包络点一一对应的第二外包络点。

确定了调整后的第三结构化参数表示后，则可以根据第三结构化参数表示确定与第一外包络点一一对应的第二外包络点。第二外包络点即体现出了第三结构化参数表示所表示的目标物的轮廓。如图5-3所示，即第一外包络点与第二外包络点的分布示意图。图5-3中，实心圆点即表示第一外包络点，空心圆点即表示第二外包络点。

步骤406、根据第一外包络点与其对应的第二外包络点之间的距离，计算第三结构化参数表示的匹配程度。

如果第一外包络点与第二外包络点之间的具体越近，则意味着第三结构化参数表示更加与第一外包络点更加相符，即第三结构化参数表示的准确性更高。所以可根据第一外包络点与其对应的第二外包络点之间的距离，计算第三结构化参数表示的匹配程度。

具体的，可以计算得到各个对应的第一外包络点与第二外包络点的距离之和，并将此距离之和作为衡量匹配程度的指标。

步骤407、确定出满足预设条件的匹配程度，并将确定的满足预设条件的匹配程度对应的第三结构化参数表示确定为第二结构化参数表示。

本实施例中，可以预先的确定出满足预设条件的匹配程度，即为此距离之和确定数值阈值。当第一外包络点与第二外包络点的距离之和小于此距离之和，则认为第三结构化参数表示满足预设条件。进而将确定的满足预设条件的匹配程度对应的第三结构化参数表示确定为第二结构化参数表示。反之，如第三结构化参数表示不满足预设条件，则可返回到步骤404重新对第一结构化参数表示进行调整。

通过以上技术方案可知，本实施例在图2所示实施例的基础上，进一步存在的有益效果是：结合具体应用场景，详细的公开了对于第一结构化参数表示的调整方式。

图6是本公开一示例性实施例提供的结构化参数表示获取装置的结构示意图。本实施例装置，即用于执行图2～图4方法的实体装置。其技术方案本质上与上述实施例一致，上述实施例中的相应描述同样适用于本实施例中。本实施例中装置包括：

标准值获取模块601，用于获取待处理点云对应的目标物的预设模型参数。

计算模块602，用于计算目标物的第一外包络点。

模型构建模块603，用于根据目标物的预设模型参数，在待处理点云中拟合目标物，得到目标物的第一结构化参数表示。

优化处理模块604，用于根据第一外包络点调整第一结构化参数表示，得到目标物的第二结构化参数表示，其中，第二结构化参数表示与第一外包络点之间的匹配程度满足预设条件。

图7是本公开另一示例性实施例提供的结构化参数表示获取装置中优化处理模块604的结构示意图。如图7所示，在示例性实施例中，优化处理模块604包括：

调整处理单元711，用于根据第一外包络点调整第一结构化参数表示,得到目标物的第二结构化参数表示。

控制点确定单元712，用于从第二结构化参数表示中确定出与第一外包络控制点一一对应的第二外包络点。

计算单元713，用于根据第一外包络点与其对应的第二外包络点之间的距离，计算第三结构化参数表示的匹配程度。

参数确定单元714，确定出满足预设条件的匹配程度，并将确定的满足预设条件的匹配程度对应的第三结构化参数表示确定为第二结构化参数表示。

另外，当目标物的预设模型参数指示了目标物的几何结构；则优化处理模块604具体用于，根据第一外包络点调整第一结构化参数表示的位姿和/或尺寸。

或者，当目标物的预设模型参数指示了目标物的各个组件之间的位置关系以及每个组件的几何结构；则优化处理模块604具体用于，根据第一外包络点，以及目标物的预设模型参数指示的目标物的各个组件之间的位置关系，调整目标物的第一结构化参数表示中各个组件分别对应的组件模型之间的相对位置，以及调整每个组件模型的位姿和/或尺寸。

下面，参考图8来描述根据本公开实施例的电子设备。该电子设备可以是第一设备100和第二设备200中的任一个或两者、或与它们独立的单机设备，该单机设备可以与第一设备和第二设备进行通信，以从它们接收所采集到的输入信号。

图8图示了根据本公开实施例的电子设备的框图。

如图8所示，电子设备10包括一个或多个处理器11和存储器12。

处理器11可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备10中的其他组件以执行期望的功能。

存储器12可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器11可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本公开的各个实施例的结构化参数表示获取方法以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如输入信号、信号分量、噪声分量等各种内容。

在一个示例中，电子设备10还可以包括：输入装置13和输出装置14，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。

例如，在该电子设备是第一设备100或第二设备200时，该输入装置13可以是上述的麦克风或麦克风阵列，用于捕捉声源的输入信号。在该电子设备是单机设备时，该输入装置13可以是通信网络连接器，用于从第一设备100和第二设备200接收所采集的输入信号。

此外，该输入设备13还可以包括例如键盘、鼠标等等。

该输出装置14可以向外部输出各种信息，包括确定出的距离信息、方向信息等。该输出设备14可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。

当然，为了简化，图8中仅示出了该电子设备10中与本公开有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备10还可以包括任何其他适当的组件。

除了上述方法和设备以外，本公开的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本公开的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种实施例的结构化参数表示获取方法中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。

本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本公开的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。