一种基于感知数据分析动态压线量和航向角的方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于感知数据分析动态压线量和航向角的方法及系统，包括对路测数据所录制的pack数据进行解析，还包括步骤：若不指定pack开始的ID，则对整个进行解析；获取操作句柄；获取当前帧的图像和这一帧的车道线信息和车辆信息；将获取的图像进行显示；在获得车辆信息的列表中提取出目标车辆的信息；绘制出航向角和压线量的0度分割线，画出当前帧的目标航向角值和压线量值；将车辆的航向角信息和压线量信息进行绘制点合并；将车道线信息在图像中进行建图；读取下一帧数据，然后循环执行；若为最后一帧数据，则结束读取；本方法及系统有效的使数据分析更为方便、呈现更为直观、有效降低数据漏分析的可能性。

权利要求

1.一种基于感知数据分析动态压线量和航向角的方法，其特征在于，包括对路测数据所录制的pack数据进行解析，还包括以下步骤：S101，若不指定pack开始的ID，则对整个pack进行解析，基于PackSDK解析出每帧感知数据所带的车辆信息；

S102，通过OpenPackFile获取Pack读取的操作句柄；

S103，轮询读取Pack的第一帧数据，从解析的这一帧数据中，通过getExtra获取当前帧的图像信息和这一帧的车道线信息以及车辆信息，并将数据保存在数据库中；

S104，将获取的图像通过QPixmap的对象显示到QLabel中，用于实现图像显示；

S105，在获得车辆信息的列表中通过二分查找的方式提取出目标车辆的信息；

S106，在QCustomPlat中Table1绘制出航向角的0度分割线，在Table1中画出当前数据帧所选目标的航向角值；

S107，在QCustomPlat中Table2绘制出压线量的0度分割线，在Table2中画出当前数据帧所选目标的压线量值；

S108，将车辆的航向角信息在基于QCustomPlat的Table1中进行数据点的绘制，并合并与上帧的数据进行连线；

S109，将车辆的压线量信息在基于QCustomPlat的Table2中进行数据点的绘制，并合并与上帧的数据进行连线；

S110，将车道线信息按获取的三维数的坐标系：x_coeffs、y_coeffs、z_coeffs，将其转换为图像坐标系，并在图像中进行建图，用于查看当时的车道线输出状况；

S111，读取下一帧数据，然后跳转S103循环执行；

S112，若为最后一帧数据，则结束读取。

2.根据权利要求1所述的基于感知数据分析动态压线量和航向角的方法，其特征在于：所述车道线信息包括当前车道线类型、车道线位置、3次曲线方式参数；所述车辆信息包括压线量、航向角、当前速度、距离。

3.根据权利要求1所述的基于感知数据分析动态压线量和航向角的方法，其特征在于，还包括以下步骤：S201，若指定解析pack开始位置的帧ID，则通过OpenPackFile获取Pack读取的操作句柄；

S202，轮询读取Pack的每一帧数据；

S203，若解析的帧ID小于指定的帧ID，则数据丢失不进行保存，若解析的帧ID大于等于指定的帧ID，则执行S103至S110；

S204，若当前帧为结束帧，则结束整个解析绘制动作；

S205，将当前帧的数据刷写成持久化文件进行保存。

4.根据权利要求1所述的基于感知数据分析动态压线量和航向角的方法，其特征在于，还包括报告生成步骤：M101，对所需分析的pack进行打点分类，判断当前感知结果是否存在压线或侵入预测；

M102，读取感知结果，对当前待测数据点进行分块查找算法，找出存在压线的点，将当前压线的帧ID、图像和压线位置的前后30帧输出为变化曲线；

M103，读取感知结果，对当前待测数据点进行分块查找算法，找出存在连续3帧航向角异常的数据，将当前航向角异常的帧ID、图像和航向角位置的前后30帧输出为变化曲线；

M104，将上述结果保存在网页和输出PDF文件。

5.一种基于感知数据分析动态压线量和航向角的系统，其特征在于，包括：数据展示模块，用于显示界面的编程、数据处理和结果展示；

中间件模块，用于提供适配接口，与外界系统连接；

底层实现模块，通过上述权利要求1至4任意一项所述的方法实现动态压线量和航向角的分析。

6.根据权利要求5所述的基于感知数据分析动态压线量和航向角的系统，其特征在于：所述数据展示模块包括图像展示子模块、曲线展示子模块和分析结果展示子模块。

7.根据权利要求6所述的基于感知数据分析动态压线量和航向角的系统，其特征在于：所述图像展示子模块包括ADAS数采数据的图像展示、分析数据的展示、文字和图表信息的展示。

说明书

一种基于感知数据分析动态压线量和航向角的方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及智能驾驶领域，特别涉及一种基于感知数据分析动态压线量和航向角的方法及系统。

背景技术

[0002] 由于当前基于地平线视觉的感知软件输出车辆目标压线量进行车辆变道趋势的应用中，缺少压线量变化趋势的分析工具，较难根据压线量的动态变化来直观地进行数据查看和进一步性能改善的分析；在自动驾驶领域，目前常用的主流方案是基于视觉加雷达的方案，但当前主流方案中毫米波雷达无法达到较好的精度，主流方案更多地是采用视觉输出信息占较大权重的方案来融合感知结果。在自动驾驶感知软件输出的结果中，压线量和航向角作为某些主机厂用于目标车辆变化趋势的预测机制，如：切换车道、侵入自车道等，以便于规划软件提前做好预判，更好地为用户主动安全驾驶提供保障和良好体验。但当前感知软件对目标压线量和航向角的动态分析更多是采用人工分析的方法，在直观性和准确性方面带来诸多不便，也不利于问题的快速分析，因此，急需提供一种分析目标压线量和航向角的方法以解决上述问题。

发明内容

[0003] 为实现上述目的，发明人提供了一种基于感知数据分析动态压线量和航向角的方法，包括对路测数据所录制的pack数据进行解析，还包括以下步骤：

[0004] S101，若不指定pack开始的ID，则对整个pack进行解析，基于PackSDK解析出每帧感知数据所带的车辆信息；

[0005] S102，通过OpenPackFile获取Pack读取的操作句柄；

[0006] S103，轮询读取Pack的第一帧数据，从解析的这一帧数据中，通过getExtra获取当前帧的图像信息和这一帧的车道线信息以及车辆信息，并将数据保存在数据库中；

[0007] S104，将获取的图像通过QPixmap的对象显示到QLabel中，用于实现图像显示；

[0008] S105，在获得车辆信息的列表中通过二分查找的方式提取出目标车辆的信息；

[0009] S106，在QCustomPlat中Table1绘制出航向角的0度分割线，在Table1中画出当前数据帧所选目标的航向角值；

[0010] S107，在QCustomPlat中Table2绘制出压线量的0度分割线，在Table2中画出当前数据帧所选目标的压线量值；

[0011] S108，将车辆的航向角信息在基于QCustomPlat的Table1中进行数据点的绘制，并合并与上帧的数据进行连线；

[0012] S109，将车辆的压线量信息在基于QCustomPlat的Table2中进行数据点的绘制，并合并与上帧的数据进行连线；

[0013] S110，将车道线信息按获取的三维数的坐标系：x_coeffs、y_coeffs、z_coeffs，将其转换为图像坐标系，并在图像中进行建图，用于查看当时的车道线输出状况；

[0014] S111，读取下一帧数据，然后跳转S103循环执行；

[0015] S112，若为最后一帧数据，则结束读取。

[0016] 作为本发明的一种优选方式，所述车道线信息包括当前车道线类型、车道线位置、3次曲线方式参数；所述车辆信息包括压线量、航向角、当前速度、距离。

[0017] 作为本发明的一种优选方式，还包括以下步骤：

[0018] S201，若指定解析pack开始位置的帧ID，则通过OpenPackFile获取Pack读取的操作句柄；

[0019] S202，轮询读取Pack的每一帧数据；

[0020] S203，若解析的帧ID小于指定的帧ID，则数据丢失不进行保存，若解析的帧ID大于等于指定的帧ID，则执行S103至S110；

[0021] S204，若当前帧为结束帧，则结束整个解析绘制动作；

[0022] S205，将当前帧的数据刷写成持久化文件进行保存。

[0023] 作为本发明的一种优选方式，还包括报告生成步骤：

[0024] M101，对所需分析的pack进行打点分类，判断当前感知结果是否存在压线或侵入预测；

[0025] M102，读取感知结果，对当前待测数据点进行分块查找算法，找出存在压线的点，将当前压线的帧ID、图像和压线位置的前后30帧输出为变化曲线；

[0026] M103，读取感知结果，对当前待测数据点进行分块查找算法，找出存在连续3帧航向角异常的数据，将当前航向角异常的帧ID、图像和航向角位置的前后30帧输出为变化曲线；

[0027] M104，将上述结果保存在网页和输出PDF文件。

[0028] 为实现上述目的，发明人还提供了一种基于感知数据分析动态压线量和航向角的系统，包括：

[0029] 数据展示模块，用于显示界面的编程、数据处理和结果展示；

[0030] 中间件模块，用于提供适配接口，与外界系统连接；

[0031] 底层实现模块，通过上述发明内容任意一项所述的方法实现动态压线量和航向角的分析。

[0032] 作为本发明的一种优选方式，所述数据展示模块包括图像展示子模块、曲线展示子模块和分析结果展示子模块。

[0033] 作为本发明的一种优选方式，所述图像展示子模块包括ADAS数采数据的图像展示、分析数据的展示、文字和图表信息的展示。

[0034] 区别于现有技术，上述技术方案所达到的有益效果有：

[0035] （1）本方法及系统在实际使用中，有效的使数据分析更为方便，不必一帧帧地查看数据，且数据呈现更为直观，为数据分析提供了便捷性；

[0036] （2）本方法及系统可以对问题修复之后，使得数据可以在同一个图表中呈现，从而便于了直观查看修复前后的效果；

[0037] （3）本方法及系统可以直接分析所有的目标车辆，不必要对每个目标车辆都进行单独选取查看，从而有效的降低数据漏分析的可能性。

附图说明

[0038] 图1为具体实施方式所述方法处理流程图。

[0039] 图2为具体实施方式所述目标车辆压线量示意图。

[0040] 图3为具体实施方式所述压线量变化趋势图。

[0041] 图4为具体实施方式所述航向角变化趋势图。

[0042] 图5为具体实施方式所述压线量收敛示意图。

[0043] 图6为具体实施方式所述压线量异常点示意图。

[0044] 图7为具体实施方式所述系统框架图。

[0045] 图8为具体实施方式所述多目标车辆压线量趋势图。

具体实施方式

[0046] 为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

[0047] 如图1所示，本实施例提供了一种基于感知数据分析动态压线量和航向角的方法，其处理流程如图1所示，压线量的趋势分析原理如图2所示，当目标车辆有侵入趋势时候，其压线量会随着时间的推移变小，如图2中，目标车辆在移动到虚线位置时，其压线量会逐渐从小变大，如：‑0.3变化到0.3；

[0048] 但对于弯道情况下，由于远端弯道处车道线观测较难，往往车道线只会给出预测值，此时可以根据曲率变化来综合分析此时压线量是否输出合理。

[0049] 从图3中，可以看出由于压线量随着帧数的推移呈变大趋势，此时可以认为该目标车辆有侵入趋势，如果和事实符合，则认为工况下的压线量状态良好，不需要进一步分析。

[0050] 如图4所示，若此时航向角一直为正值，可进一步佐证目标车辆的侵入状况。

[0051] 如图5所示，若压线量基本收敛于一个较小区间，考虑到误差或者其他噪音的影响，可以认为该工况下目标车辆无侵入趋势。

[0052] 如图6所示，若某帧数据压线量发生跳变，则可直接定位该帧数据以及前后帧综合当时实际工况进行分析感知是否输出异常，以及是否当前规控合适。

[0053] 在上述实施例的具体实施过程中，其包括对路测数据所录制的pack数据进行解析，还包括以下步骤：

[0054] S101，若不指定数据包pack开始的ID，则对整个数据包pack进行解析，基于数据包系统开发套件PackSDK解析出每帧感知数据所带的车辆信息；

[0055] S102，通过调用包打开函数OpenPackFile获取Pack读取的操作句柄；

[0056] S103，轮询读取Pack的第一帧数据，从解析的这一帧数据中，通过获取信息方法getExtra获取当前帧的jpeg图像信息和这一帧的车道线信息以及车辆信息，并将数据持久化保存在数据库中，便于下次操作的时候可以直接读取数据而不用重新解析pack；具体的：

[0057] 车道线曲线信息参数C0、C1、C2、C3以及当前得坐标信息进行实时保存，其中将C0、C1、C2、C3保存到向量y_coeff中，编译x‑y曲线方程式的计算和图像域车道线的绘制。其中所使用的曲线方程式如下：

[0058] y = C0 + C1*x + C2*x^2 + C3 * x^3；

[0059] 其中C0、C1、C2、C3含义如下：

[0060] C0：偏置，即车辆中心点域车道线中心线距离，其中双线情况下，车道线中心线为双线内测线得中心，方向为左正右负，单位为m；

[0061] C1：可理解为斜率，为坐标系x轴方向与曲线方向夹角，方向为左正右负，单位为rad；

[0062] C2：为曲率的二分之一，方向为左正右负，单位为m^‑1；

[0063] C3:曲率变化率的六分之一，方向为左正右负，单位为m^‑2。

[0064] S104，将获取的图像通过QT软件开发QPixmap中的对象显示到软件的标签QLabel中，用于实现图像显示；

[0065] S105，在获得车辆信息的列表中通过二分查找的方式提取出目标车辆的信息；

[0066] S106，在界面定制的显示控件QCustomPlat中Table1绘制出航向角的0度分割线，在Table1中画出当前数据帧所选目标的航向角值；

[0067] S107，在QCustomPlat中Table2绘制出压线量的0度分割线，在Table2中画出当前数据帧所选目标的压线量值；

[0068] S108，将车辆的航向角信息在基于定制的界面QCustomPlat的Table1中进行数据点的绘制，并合并与上帧的数据进行连线；

[0069] S109，将车辆的压线量信息在基于定制的界面QCustomPlat的Table2中进行数据点的胡子hi，并合并与上帧的数据进行连线；

[0070] S110，将车道线信息按获取的三维数的坐标系：x_coeffs、y_coeffs、z_coeffs，将其转换为图像坐标系，并在图像中进行建图，用于查看当时的车道线输出状况；

[0071] S111，读取下一帧数据，然后跳转S103循环执行；

[0072] S112，若为最后一帧数据，则结束读取。

[0073] 在上述实施例中，车道线信息包括当前车道线类型、车道线位置、3次曲线方式参数等信息；车辆信息包括压线量、航向角、当前速度、距离等信息。

[0074] 在不同的实施例中，还包括以下步骤：

[0075] S201，若指定解析数据包pack开始位置的帧ID，则通过调用包打开函数OpenPackFile获取Pack读取的操作句柄；

[0076] S202，轮询读取数据包Pack的每一帧数据；

[0077] S203，若解析的帧ID小于指定的帧ID，则数据丢失不进行保存，若解析的帧ID大于等于指定的帧ID，则执行S103至S110；

[0078] S204，若当前帧为结束帧，则结束整个解析绘制动作；

[0079] S205，将当前帧的数据刷写成持久化文件进行保存，为报告的生成提供数据支撑。

[0080] 在某些实施例中，本方法除了可以单独输出目标的压线量和曲率的分析结果外，还包括数据自动化报告生成，报告生成步骤为：

[0081] M101，对所需分析的数据包pack进行打点分类，判断当前感知结果是否存在压线或侵入预测；

[0082] M102，读取感知结果，对当前待测数据点进行分块查找算法，找出存在压线的点，将当前压线的帧ID、图像和压线位置的前后30帧输出为变化曲线；

[0083] M103，读取感知结果，对当前待测数据点进行分块查找算法，找出存在连续3帧航向角异常的数据，将当前航向角异常的帧ID、图像和航向角位置的前后30帧输出为变化曲线；

[0084] M104，将上述结果保存在网页和输出PDF文件。

[0085] 如图7所示，在某些实施例中，还提供了一种基于感知数据分析动态压线量和航向角的系统，其包含：

[0086] 数据展示模块，用于显示界面的编程、数据处理和结果展示；

[0087] 中间件模块，用于提供适配接口，与外界系统连接；

[0088] 底层实现模块，通过上述任意一项实施例中，基于感知数据分析动态压线量和航向角的方法实现动态压线量和航向角的分析。

[0089] 在本实施例的具体实施过程中，本系统所采用的架构为便于扩展的系统架构，对于需要接入的系统只需要按照定义的方式来实现接口即可接入本系统，为其他平台的扩展实现了便利。本系统架构的最上层的数据展示模块实现整个显示界面的编程和数据处理，该部分图像展示部分包含ADAS高级辅助驾驶系统数采数据的图像展示、分析数据的展示、其包含文字和图表信息展示。

[0090] 由于当前各公司开发的协议不一致，软件格式不统一的情况，导致数据分析相对复杂，每家产品需要单独开发一套自己的系统。基于当前的现状，接入本实施例中的中间件模块部分可以方便的展示出图像和数据，对于当前开发节奏快的情况下，快速实现了开发软件提供便利，加速了软件开发的整个过程。对于底层实现模块可以根据各家数采系统采集的数据，按照中间件层模块定义的协议进行实现，从而解耦分析软件和数据采集软件，快速的实现可适用分析软件。该系统架构设计并非针对一款系统产品接入，其采用了上述基于感知数据分析动态压线量和航向角的方法，其中，PackSDK数据包系统开发套件主要提供数据的解析格式Proto（一种序列化数据格式）信息，和数据每帧数据的读取操作，基于地平线读取的数据后可以接入本系统中。

[0091] 在上述实施例中，本方法及系统在实际使用中，可以有效的使数据分析更为方便，不必一帧帧地查看数据，且数据呈现更为直观，为数据分析提供了便捷性；本方法及系统还可以对多个目标进行分析，使得数据可以在同一个图表中呈现，从而便于了直观查看多个目标整体变化趋势的效果，如图8所示；本方法及系统可以直接分析所有的目标车辆，不必要对每个目标车辆都进行单独选取查看，从而有效的降低数据漏分析的可能性。

[0092] 需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。