[發明專利]基于車道線的車輛定位技術及應用

有效

• 申請號: 201711477501.9
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108413971B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 王雪梅
• 申請（專利權）人: 馭勢科技（北京）有限公司
• 主分類號: G01C21/30
• 分類號: G01C21/30;G01C11/00
• 代理公司: 北京睿邦知識產權代理事務所(普通合伙) 11481
• 代理人: 徐丁峰

提供了基于車道線的車輛定位方法、計算裝置、智能車輛和基于地面標志的車輛定位方法。基于車道線的車輛定位方法包括：獲得包括車道線信息的視覺地圖；初始確定車輛在世界坐標系中的當前位置；對于車載相機當前拍攝的圖像，生成與視覺地圖的比例尺寸相同的俯視圖；基于初始確定的車輛的當前位置，確定俯視圖在視覺地圖上的位置，基于俯視圖在視覺地圖上的位置，確定視覺地圖上、用于匹配的車道線部分作為視覺地圖匹配車道線標的；在俯視圖上搜索與視覺地圖匹配車道線標的匹配的車道線部分；基于俯視圖上的匹配的車道線部分和視覺地圖匹配車道線標的，確定俯視圖與視覺地圖之間的坐標轉換關系，從而精確確定車輛在世界坐標系中的當前位置。

技術領域

本發明總體地涉及基于計算機視覺的車輛定位技術，特別是涉及基于地面上的標志信息和視覺地圖來進行車輛定位的方法、計算裝置、計算機存儲介質和車輛。

背景技術

智能駕駛，如ADAS(高級智能輔助駕駛)和無人駕駛，尤其是無人駕駛，由于涉及到人身和車輛安全，對位置的精度要求很高，目前使用的常規定位方法的精度和實時性顯著不足。

發明內容

鑒于上述情況，提出了本發明。

根據本發明的一個方面，提供了一種基于車道線的車輛定位方法，可以包括：獲得包括車道線信息的視覺地圖；通過不同于所述車輛定位方法的方法，初始確定車輛在世界坐標系中的當前位置；對于車載相機當前拍攝的圖像，生成與視覺地圖的比例尺寸相同的俯視圖；基于初始確定的車輛在世界坐標系中的當前位置，確定俯視圖在視覺地圖上的位置，以及基于俯視圖在視覺地圖上的位置，確定視覺地圖上、用于匹配的車道線部分作為視覺地圖匹配車道線標的；在俯視圖上搜索與所述視覺地圖匹配車道線標的匹配的車道線部分；基于搜索到的俯視圖上的匹配的車道線部分和視覺地圖匹配車道線標的，確定俯視圖與視覺地圖之間的坐標轉換關系，從而精確確定車輛在世界坐標系中的當前位置。

可選的，視覺地圖為結構化的視覺地圖。

可選的，視覺地圖的結構化信息包括下列項目中的一項或組合：地圖的比例尺信息；車道線方向；車道線寬度；車道線長度；以及車道線的上下端點的位置。

可選的，確定俯視圖在視覺地圖上的位置包括：基于車輛在世界坐標系中的當前位置、世界坐標系與車載相機的相機坐標系之間的轉換關系、世界坐標系與視覺地圖坐標系之間的轉換關系，確定俯視圖在視覺地圖上的位置。

可選的，車輛定位方法還包括：利用車載相機拍攝的下一幀圖像和視覺地圖進行定位，包括：利用運動跟蹤算法確定下一幀俯視圖在視覺地圖上的位置。

可選的，利用運動跟蹤算法確定下一幀俯視圖在視覺地圖上的位置包括：確定下一幀時車輛在世界坐標系中的位置；基于下一幀時車輛在世界坐標系中的位置、世界坐標系與車載相機的相機坐標系之間的轉換關系、世界坐標系與視覺地圖坐標系之間的轉換關系，確定下一幀俯視圖在視覺地圖上的位置。

可選的，在俯視圖上搜索與所述視覺地圖匹配車道線標的匹配的車道線部分包括：橫向匹配，沿著橫向方向搜索與整個所述視覺地圖匹配車道線標的匹配的車道線部分。

可選的，在俯視圖上搜索與所述視覺地圖匹配車道線標的匹配的車道線部分還包括：縱向匹配，沿著豎向方向搜索與所述視覺地圖匹配車道線標的中的單條豎向車道線匹配的車道線部分。

可選的，橫向匹配包括：基于所述視覺地圖匹配車道線標的，生成橫向匹配模板作為核；基于所述視覺地圖匹配車道線標的的位置，確定俯視圖上的搜索范圍；利用所述核在所述搜索范圍內做卷積；基于卷積結果，獲得候選匹配點，基于候選匹配點來擬合直線作為匹配的車道線部分。

可選的，基于所述視覺地圖匹配車道線標的的位置，確定俯視圖上的搜索范圍包括：獲得作為視覺地圖匹配車道線標的的車道線的上下端點在俯視圖上的位置，基于所述車道線的上下端點在俯視圖上的位置和車道線的方向，在俯視圖上取出以該車道線為中線，寬度對應于兩倍橫向搜索閾值，高度為車道線長度的矩形區域作為搜索范圍。