一种基于轨迹和卫星影像的道路层高估计方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于轨迹和卫星影像的道路层高估计方法、装置及系统，内容包括以下步骤：S1、道路压盖区域提取，根据轨迹生成道路拓扑数据，提取存在道路压盖情况的区域，并下载该区域对应的卫星影像；S2、采用语义分割模型对下载的卫星影像进行语义分割，输出语义信息和方向信息；S3、基于语义信息和方向信息判断压盖处对应的道路是否平行；S4、分别对平行的压盖处道路和不平行的压盖处道路的层高进行修正和确定；S5、平滑其他道路点的层高后附带相对层高的道路信息，输出平滑后的当前道路信息。极大简化了层高估计方法的复杂性，使用易获得的成本较低的数据，解决了道路层高估计问题，并使整个过程自动化。并使整个过程自动化。并使整个过程自动化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于轨迹和卫星影像的道路层高估计方法、装置及系统


[0001]本专利技术属于地图生成
，具体涉及一种基于轨迹和卫星影像的道路层高估计方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]在地图生产领域，在同一区域往往存在多层的道路，虽然地图无需给出精确的道路高度，但需要表达不同道路的上下层关系。但是对于因成本原因使用低精度轨迹生成的道路，从源数据信息上难以判断两条交错的道路的上下关系，现有技术中一般采用以下方法来解决该技术问题：
[0003]使用RTK(Real
‑
time kinematic，实时动态)载波相位差分技术来做GPS定位，这样定位精度较高，高程误差较小，用RTK GPS定位得到的轨迹能够得到较准确的上下层关系，但是这种方法需要购买服务，每台车需要额外付费，造成地图生产成本上升。
[0004]通过视觉方法，通过车的前视摄像头的影像估计道路的坡度，这种方法有一定局限，一是需要坡度较为明显，平缓的坡难以分辨，二是仅能在刚上坡时识别，时间窗口较小。整体上查全率不高，难以大规模应用。
[0005]使用无人机拍摄的影像做多视几何的三维重建，也称为倾斜摄影，这种方法能够得到较为丰富和准确的三维道路数据，是近年来比较新的制图技术，该方案的缺陷在于需要额外的数据采集成本。
[0006]以上技术方案，要么成本较高，要么效果不够好，特别是在技术快速迭代，成本急速下降的自动化制图领域，需要低成本和高效可靠兼顾的道路层高估计方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于轨迹和卫星影像的道路层高估计方法、装置及系统，以解决现有技术存在的上述至少一个问题。
[0008]基于上述目的，本申请中一个或多个实施例提供了一种基于轨迹和卫星影像的道路层高估计方法，内容包括以下步骤：
[0009]S1、道路压盖区域提取，根据轨迹生成道路拓扑数据，提取存在道路压盖情况的区域，并下载该区域对应的卫星影像；
[0010]S2、采用语义分割模型对下载的卫星影像进行语义分割，输出语义信息和方向信息；
[0011]S3、基于语义信息和方向信息判断压盖处对应的道路是否平行；
[0012]S4、分别对平行的压盖处道路和不平行的压盖处道路的层高进行修正和确定；
[0013]S5、平滑其他道路点的层高后附带相对层高的道路信息，输出平滑后的当前道路信息。
[0014]基于本专利技术的上述技术方案，还可以作出以下改进：
[0015]可选的，所述步骤S2采用的语义分割模型包括FPN特征金字塔模型框架，以及
EfficientNetb1骨干网络。
[0016]可选的，所述步骤S3判断压盖处对应的道路是否平行时，设定当前所有道路的层高均为零。
[0017]可选的，所述步骤S4包括：
[0018]若压盖处道路是平行的，则引入道路拓扑关系，把两条上下平行且压盖的道路发生不同拓扑关系变化的点定义为拓扑变化点，基于拓扑变化点对外部的拓扑关系，确定位于高层的道路，提升压盖点到拓扑变化点的道路层高，然后跳转到步骤S5；
[0019]若压盖处道路是不平行的，则基于卫星影像的语义分割结果推断最上层道路的数字化方向，将其与轨迹生成的道路方向进行比对，然后确定最上层道路后，提升压盖点的道路层高，然后跳转到步骤S5。
[0020]根据本专利技术的第二方面，提供了一种基于轨迹和卫星影像的道路层高估计装置，装置包括存储器、处理器和通信电路，所述存储器和所述通信电路分别与所述处理器耦接，其中，所述通信电路与所述处理器连接，所述通信电路在所述处理器的控制下与外部的终端设备进行数据交互；所述存储器包括本地储存，且存储有计算机程序；所述处理器用于运行所述计算机程序，以执行以上任一项所述的基于轨迹和卫星影像的道路层高估计方法。
[0021]根据本专利技术的第三方面，提供了一种基于轨迹和卫星影像的道路层高估计系统，所述系统采用了以上任一项所述的基于轨迹和卫星影像的道路层高估计方法。
[0022]本专利技术的有益效果是，本专利技术提供了一种基于轨迹和卫星影像的道路层高估计方法、装置及系统，依靠低成本的低精度轨迹和公开的卫星影像数据就能估计道路层高,省去了数据采集的成本，先用低精度轨迹生成没有层高的道路拓扑数据，然后提取出压盖道路，用卫星影像估计最上层的道路方向，从而给上下道路分层。低精度轨迹的短处在于高程不准，卫星影像的短处在于只有1个视角无法估计准确的深度信息，而在本方案中，无需用低精度轨迹的高程，也不用卫星影像去估计深度、坡度，只需要卫星影像估计压盖出的道路方向即可。这样不仅避开看2种数据短处，还能优势互补，极大简化了层高估计方法的复杂性，使用易获得的成本较低的数据，解决了道路层高估计问题，并使整个过程自动化。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例的一种基于轨迹和卫星影像的道路层高估计方法的流程示意图。
[0024]图2为本专利技术实施例的一种基于轨迹和卫星影像的道路层高估计方法的道路压盖点和卫星影像示意图。
[0025]图3为本专利技术实施例的一种基于轨迹和卫星影像的道路层高估计方法的卫星影像压盖区域的方向图。
[0026]图4为本专利技术实施例的一种基于轨迹和卫星影像的道路层高估计方法的上下层平行道路的拓扑变化点示意图。
具体实施方式
[0027]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
[0028]需要说明的是，除非另外定义，本申请中一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0029]本申请中一个或多个实施例的一种基于轨迹和卫星影像的道路层高估计方法，如图1和图2所示，其包括：
[0030]S1、道路压盖区域提取，根据轨迹生成道路拓扑数据，提取存在道路压盖情况的区域，并下载该区域对应的卫星影像；
[0031]具体的说，根据低精度轨迹能够生成道路拓扑数据，但是由于低精度轨迹的高程数据不稳定，无法区分交叉压盖道路的上下层关系。在该步骤中，提取存在道路压盖情况区域，并根据这些区域，下载对应的卫星影像。图2中，带箭头的线是轨迹生成的道路，箭头表示道路方向；矩形框表示道路压盖区域。
[0032]S2、采用语义分割模型对下载的卫星影像进行语义分割，输出语义信息和方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于轨迹和卫星影像的道路层高估计方法，其特征是，其包括以下步骤：S1、道路压盖区域提取，根据轨迹生成道路拓扑数据，提取存在道路压盖情况的区域，并下载该区域对应的卫星影像；S2、采用语义分割模型对下载的卫星影像进行语义分割，输出语义信息和方向信息；S3、基于语义信息和方向信息判断压盖处对应的道路是否平行；S4、分别对平行的压盖处道路和不平行的压盖处道路的层高进行修正和确定；S5、平滑其他道路点的层高后附带相对层高的道路信息，输出平滑后的当前道路信息。2.如权利要求1所述的一种基于轨迹和卫星影像的道路层高估计方法，其特征是，所述步骤S2采用的语义分割模型包括FPN特征金字塔模型框架，以及EfficientNetb1骨干网络。3.如权利要求1所述的一种基于轨迹和卫星影像的道路层高估计方法，其特征是，所述步骤S3判断压盖处对应的道路是否平行时，设定当前所有道路的层高均为零。4.如权利要求1所述的一种基于轨迹和卫星影像的道路层高估计方法，其特征是，所述步骤S4包括：若压盖处道路是平行的，则引入道路拓扑关系，把两条上下平...

【专利技术属性】
技术研发人员：石涤文，尹玉成，蔡晨，覃飞杨，刘奋，
申请(专利权)人：武汉中海庭数据技术有限公司，
类型：发明
国别省市：