[發(fā)明專利]一種基于車載激光慣導(dǎo)數(shù)據(jù)的三維高精地圖繪制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910884069.8
• 申請(qǐng)日: 2019-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN110864696A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅文婷;李林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建農(nóng)林大學(xué);福建省銳道工程技術(shù)咨詢有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/32
• 分類號(hào): G01C21/32;G01C21/16;G06K9/00;G06T5/30;G06T17/05
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 錢莉;蔡學(xué)俊

本發(fā)明涉及一種基于車載激光慣導(dǎo)數(shù)據(jù)的三維高精地圖繪制方法，包括以下步驟：步驟S1：對(duì)采集車行駛過(guò)程中的行車軌跡橫向偏移量進(jìn)行定位；步驟S2：對(duì)道路平面行駛軌跡進(jìn)行校正；步驟S3：進(jìn)行三維高精地圖的構(gòu)建；步驟S4：所述終端通過(guò)手機(jī)APP應(yīng)用軟件實(shí)時(shí)查看地理信息、道路三維線形數(shù)據(jù)并進(jìn)行三維高精地圖導(dǎo)航。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)高速、高效、路網(wǎng)級(jí)的道路幾何參數(shù)的自動(dòng)采集，減少數(shù)據(jù)采集的難度以及人力的消耗，并消除檢測(cè)車輛在道路幾何檢測(cè)中振動(dòng)和偏移帶來(lái)的誤差，提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及道路自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)駕駛技術(shù)與三維場(chǎng)景重構(gòu)技術(shù)的研究領(lǐng) 域，特別是一種基于車載激光慣導(dǎo)數(shù)據(jù)的三維高精地圖繪制方法。

背景技術(shù)

自動(dòng)駕駛是智慧交通未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)下構(gòu)建三維高精地圖，實(shí) 現(xiàn)地圖數(shù)據(jù)共享，是自動(dòng)駕駛不可或缺的一部分。然而，傳統(tǒng)GIS地圖并不能滿 足自動(dòng)駕駛的需求，主要由于：1)較難局部更新，高頻率的道路改修擴(kuò)建無(wú)法及時(shí) 反映；2)地圖精度較低，無(wú)法滿足自動(dòng)駕駛操作的要求；3)二維地圖無(wú)法立體反映 互通式立交、高架橋的多層車道交互重疊關(guān)系。

目前國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者及研究機(jī)構(gòu)(包括Google、DeepMap、百度、高德地圖等)， 對(duì)自動(dòng)駕駛高精地圖展開了深入研究。這些研究主要利用慣導(dǎo)系統(tǒng)、激光雷達(dá)、 全景相機(jī)等車載設(shè)備采集道路信息數(shù)據(jù)，通過(guò)相應(yīng)算法提取道路線形信息，從而 構(gòu)建用于自動(dòng)駕駛導(dǎo)航系統(tǒng)的高精地圖。

現(xiàn)有技術(shù)中的基于道路景觀圖像的線形要素測(cè)量方法，這種方法通過(guò)自動(dòng)識(shí) 別道路標(biāo)線、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、畸變參數(shù)校正來(lái)進(jìn)行道路平面線形要素測(cè)量。雖然該方 法具有采集低成本、且不受采集車行駛偏移影響的特點(diǎn)，然而，通過(guò)面陣相機(jī)采 集的圖像數(shù)據(jù)只能用于水平道路的平面線形信息提取，縱坡和橫坡的存在會(huì)影響 平面線形的測(cè)量結(jié)果。

目前較通用的高精地圖繪制是通過(guò)采集車采集道路信息，其主要原理是通過(guò) 慣導(dǎo)系統(tǒng)提取采集車沿車道行駛軌跡從而描繪道路的線形軌跡。然而，采集車在 行駛過(guò)程不可避免的會(huì)出現(xiàn)相對(duì)于車道中心線橫向偏移的現(xiàn)象。因此，采集車的 行駛軌跡與車道中心線存在一定的偏差，若將采集車的行駛軌跡作為車道中心線 繪制高精地圖，其與真實(shí)情況存在一定的偏差。

目前在3D高精地圖繪制方面，大多還是利用未校正的數(shù)據(jù)進(jìn)行地圖的繪制， 與真實(shí)的道路情況存在一定的偏差，會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)駕駛時(shí)交通事故的發(fā)生。另外， 車道邊緣線及標(biāo)線的識(shí)別以及在高精地圖上的精準(zhǔn)定位也是高精地圖必不可少的 重要內(nèi)容，影響著自動(dòng)駕駛的操作和安全性。

慣導(dǎo)系統(tǒng)是目前最廣泛采用的車載道路線形測(cè)量設(shè)備，主要通過(guò)描繪采集車 沿道路方向的行駛軌跡來(lái)提取道路線形信息。這種數(shù)據(jù)采集方法采集效率高，數(shù) 據(jù)更新便捷，除了道路平面線形信息，還能采集道路橫縱坡度等三維線形信息。 該方法主要通過(guò)方位角變化規(guī)律定位平面線形中的圓直/直圓點(diǎn)，通過(guò)傾斜角、俯 仰角標(biāo)定道路的橫縱坡度。為消除個(gè)人駕駛習(xí)慣對(duì)行車軌跡的影響，目前還有采 用通過(guò)多輛車行駛軌跡獲取道路線形信息的方法，但如果普遍行駛軌跡發(fā)生偏移， 其所獲取的道路線形信息仍存在一定誤差。

綜上所述，現(xiàn)有的道路線性幾何自動(dòng)化采集方法存在一定的局限性。主要問(wèn) 題存在于無(wú)法自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別平曲線的直圓/圓直點(diǎn)，降低了測(cè)量的效率；采集車偏 移、顛簸會(huì)為測(cè)量結(jié)果帶來(lái)誤差，并沒(méi)有針對(duì)誤差進(jìn)行有效的校正。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于車載激光慣導(dǎo)數(shù)據(jù)的三維高精地圖 繪制方法，可以實(shí)現(xiàn)高速、高效、路網(wǎng)級(jí)的道路幾何參數(shù)的自動(dòng)采集，減少數(shù)據(jù) 采集的難度以及人力的消耗。