[發明專利]基于頂視圖的停車場車輛自定位及地圖構建方法

有效

• 申請號: 202010587090.4
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111862672B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 楊明;陳禹行;范圣印;李雪
• 申請（專利權）人: 北京易航遠智科技有限公司
• 主分類號: G08G1/14
• 分類號: G08G1/14;H04N7/18;G06K9/00;G06T7/80
• 代理公司: 北京庚致知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11807
• 代理人: 李偉波

1.一種基于頂視圖的停車場車輛自定位及地圖構建方法，其特征在于，包括實時建圖和自定位兩部分，其中，

所述實時建圖部分包括如下步驟：

S11)，采集相機圖像，投影生成頂視圖；

S12)，在所述頂視圖上進行車位檢測；

S13)，初始化車位地圖和追蹤匹配，估計車位的當前姿態，篩選關鍵幀；

S14)，局部地圖優化；

S15)，回環檢測與地圖固化；

所述自定位部分包括：

在所述步驟S11)、S12)之后，進行如下步驟：

S23)，初始化定位，在自定位系統啟動時，確定車輛自身位于地圖中的坐標；

S24)，追蹤與重定位，確定車輛位姿；

所述相機為魚眼相機；

對所述魚眼相機進行標定；

分別對四個所述魚眼相機采樣生成頂視圖，根據四個魚眼相機標定后的內參以及相對于汽車后軸中心的外參，計算得到新的參數矩陣以生成各魚眼相機的原始圖像中地面像素對應于頂視圖像素的映射關系，得到映射表，并通過采樣生成頂視圖；

在采樣生成的頂視圖上，利用角點提取算法檢測得到車身周邊的車位出口線的車位角點集合P＝{(u_i，v_i)|i＝1，2，3...n}，其中(u_i，v_i)代表第i個角點坐標，n代表角點數量；利用目標檢測算法得到每個車位編號的位置框Rect＝{(uⁱ，vⁱ，wⁱ，hⁱ)|i＝1，2，3...m}，其中，(uⁱ，vⁱ)代表檢測框的中心位置，(wⁱ，hⁱ)代表檢測框的寬和高，m代表單幀圖像中檢測到的車位數量；

首先，分成三個部分進行：

第一部分，利用車位檢測算法獲取車位是否為有效車位以及車位類別Class_m，m∈[0，6]；

第二部分，利用車位的出口角點與車位編號的位置關系，生成相對坐標向量；

第三部分，利用特征工程的算法提取車位編號特征向量，生成唯一車位編號特征向量N_m；

然后，將上述三個部分的特征結合，生成增強的車位特征；最后，利用車位線的平行關系，優化幀內的角點坐標。

2.根據權利要求1所述的基于頂視圖的停車場車輛自定位及地圖構建方法，其特征在于，所述魚眼相機有四個，分辨率在720P或以上，分別布置于汽車前后保險杠以及左右后視鏡下邊沿。

3.根據權利要求1所述的基于頂視圖的停車場車輛自定位及地圖構建方法，其特征在于，在頂視圖上進行車位的檢測后，并將檢測到的車位的信息進行增強，生成增強的車位特征，并依據停車場規范進行幀內的坐標優化。

4.根據權利要求1所述的基于頂視圖的停車場車輛自定位及地圖構建方法，其特征在于，結合輪速計的里程計信息進行融合，來估計車位的當前姿態，篩選關鍵幀。

5.根據權利要求1所述的基于頂視圖的停車場車輛自定位及地圖構建方法，其特征在于，包括：

所述內參包括焦距和畸變參數；

所述外參包括相對于車身的旋轉平移矩陣；

所述頂視圖為10米*10米。

6.根據權利要求5所述的基于頂視圖的停車場車輛自定位及地圖構建方法，其特征在于，包括：

通過所述內參和外參計算圖像中任意一地面像素點相對于車輛后軸中心的相對坐標，完成像素坐標系到車身坐標系的轉換。

7.根據權利要求1所述的基于頂視圖的停車場車輛自定位及地圖構建方法，其特征在于，包括：

在頂視圖的視角，對于車身周圍10米*10米的范圍采樣實現柵格化，確定每個柵格內對應于原始圖像像素的坐標信息。