[發(fā)明專利]基于車載環(huán)視圖像與毫米波雷達(dá)融合的智能車定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910960074.2
• 申請(qǐng)日: 2019-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN110609311B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡釗政;周哲;陶倩文;肖漢彪;劉佳蕙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S19/45
• 分類號(hào): G01S19/45;G01S13/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李丹

1.一種基于車載環(huán)視圖像與毫米波雷達(dá)融合的智能車定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)通過車載裝置采集GPS信息、車載環(huán)視圖像、毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)和UWB數(shù)據(jù)，并根據(jù)采集的數(shù)據(jù)生成高精度地圖；所述高精度地圖是節(jié)點(diǎn)化的，每個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)該節(jié)點(diǎn)所在位置對(duì)應(yīng)的GPS位置信息、環(huán)視圖像信息、毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)；

2)將待定位車輛開至已完成高精地圖采集和制作的路段，選擇任意位置作為起點(diǎn)，計(jì)算待定位車輛采集的GPS數(shù)據(jù)和地圖中每個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的GPS數(shù)據(jù)之間的歐氏距離，選取距離最小值作為粗定位的結(jié)果；

3)根據(jù)GPS精度和所在節(jié)點(diǎn)確定選取節(jié)點(diǎn)的區(qū)域范圍，將區(qū)域中的所有節(jié)點(diǎn)作為圖像級(jí)定位候選節(jié)點(diǎn)，利用ORB描述符提取環(huán)視圖像的全局特征點(diǎn)，將環(huán)視圖像全局描述符與圖像級(jí)定位候選節(jié)點(diǎn)的全局描述符進(jìn)行匹配，選擇與待定位圖像有最小漢明距離的節(jié)點(diǎn)作為圖像級(jí)定位預(yù)測(cè)結(jié)果；

4)提取待定位原始圖像的局部特征點(diǎn)和描述符，采用漢明距離，與圖像級(jí)定位的結(jié)果節(jié)點(diǎn)中的地圖中環(huán)視圖像的描述符進(jìn)行匹配，并用RANSAC去除錯(cuò)誤的匹配，從而確定待定位圖像與地圖集圖像中相同的特征點(diǎn)，利用這些特征點(diǎn)，計(jì)算待定位車輛和制圖車輛的位姿關(guān)系，確定待定位車輛的位姿；

5)提取圖像級(jí)定位預(yù)測(cè)結(jié)果的定位節(jié)點(diǎn)中的毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)，與待定位車輛采集的毫米波雷達(dá)的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，通過算法計(jì)算待定位車輛和地圖中存儲(chǔ)的毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)之間的變換關(guān)系，求出當(dāng)前車輛相對(duì)于地圖車輛的位姿，將毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)得到的位姿和步驟4)中得到的位姿采用卡爾曼濾波融合，將其結(jié)果作為最終定位結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于車載環(huán)視圖像與毫米波雷達(dá)融合的智能車定位方法，其特征在于，所述步驟3)具體如下：選取粗定位結(jié)果所在節(jié)點(diǎn)序列前后各10個(gè)節(jié)點(diǎn)作為圖像級(jí)定位候選，利用ORB描述符提取環(huán)視圖像的全局特征點(diǎn)，將環(huán)視圖像全局描述符與21個(gè)候選節(jié)點(diǎn)的全局描述符進(jìn)行匹配，選擇與待定位圖像有最小漢明距離的節(jié)點(diǎn)作為預(yù)測(cè)結(jié)果；

其中，全局描述符為圖像全局特征的描述，具體如下：

3.1)提取待定位車輛采集的環(huán)視圖像，并將所得圖像重置為63*63大小，圖像大小根據(jù)OpenCV中ORB特征點(diǎn)提取的尺寸確定；

3.2)對(duì)每一幀重置后的圖像進(jìn)行灰度化與直方圖均衡化處理，然后計(jì)算圖像的全局特征τ，作為整幅圖像的描述；

3.3)環(huán)視圖像全局描述符與21個(gè)候選節(jié)點(diǎn)的全局描述符進(jìn)行匹配，選擇與待定位圖像有最小漢明距離的節(jié)點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于車載環(huán)視圖像與毫米波雷達(dá)融合的智能車定位方法，其特征在于，所述步驟3)中，計(jì)算漢明距離實(shí)現(xiàn)，公式如下：

其中，X₁,X₂表示兩個(gè)不同的全局特征，上標(biāo)i表示X_j(j＝1,2)的第i個(gè)。