[发明专利]众包数据道路片段中同一车道线测量数据的优化融合方法

权利要求书

1.一种众包数据道路片段中同一车道线测量数据的优化融合方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，获取分类后的众包数据道路片段中车道边线数据，一个道路片段内标记为同类的点集P＝{P_i(x_i,y_i,z_i,dx_i,dy_i,dz_i)|i＝1,2,…,N}，其中x_i,y_i,z_i为三维坐标位置，dx_i,dy_i,dz_i为输入观测线在该点处的切线向量；

步骤2，确定融合自变量和因变量；

步骤3，确定融合输出的起始点P_s和终止点P_e位置；

步骤4，建立并求解与自变量和因变量相关的需最小化的损失函数F_loss，得到优化结果；

步骤5，根据起始点P_s、终止点P_e以及所述优化结果输出融合线；

所述步骤2包括：

分别求所述点集P中所有点x坐标值的极差以及y坐标值的极差，以极差较小的那一个作为自变量，另一个为因变量；

若极差不小于d₁，则执行后续步骤进行2D线拟合；

若极差小于d₁，则不再执行后续步骤：

若自变量为x，则求对所有点的平均y值k1，得到直线y＝k1作为融合输出的2D线；

若自变量为Y，则求所有点的平均x值k2，得到直线x＝k2作为融合输出的2D线；

所述步骤3中得到起始点P_s(x_s,y_s,z_s)及终止点P_e(x_e,y_e,z_e)的过程包括：

对于分段无起始线和终止线输出的情况，确定所有点的最小外接矩形R，沿待拟合的线的方向，得到矩形的中心线的起点P_s和终点P_e，并将2D坐标离起点P_s和终点P_e最近的点的高程分别设置为点P_s,P_e的高程；

对于分段有起始线和终止线输出的情况，求所有线点位置及其方向向量形成的2D直线与起始线的交点P_s和终止线的交点P_e，并将交点P_s和交点P_e的高程坐标设置为起始线和终止线的高程坐标；

所述步骤4中，自变量为x，因变量为y时，所述损失函数F_loss为：

其中，所有点自变量所组成的集合为{x_i|i＝1,2,…,N}，所有点因变量组成的集合为{y_i|i＝1,2,…,N}，方向向量的对应两个维度为{dx_i|i＝1,2,…,N}，{dy_i|i＝1,2,…,N}；

为待优化变量，为正则参数,表示向量的对应元素相乘组成新的向量；

所述步骤4得到优化结果的过程中还包括：建立损失函数F_loss雅克比函数；

对一组待优化变量需最小化的损失函数F_loss，得到函数值的损失项向量为导数值的损失项向量

则雅克比函数值为其中

使用minimize函数中的BFGS方法求解所述损失函数F_loss，并对应地输入所述雅克比函数，最终得到优化结果

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5包括：

步骤501，根据起始点P_s、终止点P_e以及所述优化结果输出2D融合线L_o2；

步骤502，对所述2D融合线L_o2进行高程处理后得到3D融合线L_o3。