[發(fā)明專利]基于頂視圖的停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛自定位及地圖構(gòu)建方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010588699.3
• 申請(qǐng)日: 2020-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111862673B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李一龍;陳禹行;范圣印;李雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京易航遠(yuǎn)智科技有限公司
• 主分類號(hào): G08G1/14
• 分類號(hào): G08G1/14;H04N7/18;G06K9/00;G06T7/80;G06T3/40
• 代理公司: 北京庚致知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)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(chē)場(chǎng)車(chē)輛自定位及地圖構(gòu)建方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1)、采集相機(jī)圖像；

步驟2)、根據(jù)所述相機(jī)圖像進(jìn)行車(chē)輛頂視圖的拼接；

步驟3)、對(duì)拼接的所述車(chē)輛頂視圖提取并匹配角線特征；

步驟4)、基于所述角線特征計(jì)算車(chē)輛位姿，生成角線地圖；

步驟5)、根據(jù)生成的所述角線地圖匹配所述角線特征；

步驟6)、輸出車(chē)輛位姿；

其中，

所述相機(jī)為魚(yú)眼相機(jī)；

對(duì)所述魚(yú)眼相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，得到相機(jī)的內(nèi)參和相機(jī)到地面靶標(biāo)的外參；

標(biāo)定時(shí)，車(chē)輛靜止在平整路面上，采用標(biāo)定板直接獲取從魚(yú)眼相機(jī)圖像到頂視圖坐標(biāo)系的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算生成各相機(jī)的原始圖像與頂視圖像素的映射表；

生成所述映射表包括：

在靜止平面上，通過(guò)標(biāo)定，獲取每個(gè)魚(yú)眼相機(jī)的內(nèi)參和相機(jī)相對(duì)于頂視圖坐標(biāo)系原點(diǎn)的外參；

將車(chē)身周?chē)蓸樱瑢?shí)現(xiàn)柵格化，利用相機(jī)的內(nèi)參和外參，計(jì)算頂視圖上的采樣點(diǎn)到原始圖像像素的坐標(biāo)信息；

在采樣生成的頂視圖上，利用線特征檢測(cè)器，檢測(cè)車(chē)身周邊的線特征集合L＝{l_i＝(s_i，e_i)|i＝1，2，3...n}，其中l(wèi)_i表示第i條線段，s_i、e_i是二維平面上的點(diǎn)坐標(biāo)，表示l_i的兩個(gè)端點(diǎn)；

在第m幀中，車(chē)身周邊的角線特征集合為：

F_m＝{f_i，m＝(l_i，1，m，l_i，2，m，p_i，m，θ_i，m，d_i，m)|i＝1，2，3...N} (1)

其中N為第m幀中提取到的特征數(shù)量，f_i，m表示第m幀中第i個(gè)角線特征，l_i，1，m、l_i，2，m分別是組成角線特征f_i，m的兩條線段，p_i，m為l_i，1，m、l_i，2，m所在直線的交點(diǎn)，θ_i，m為從線段l_i，1，m按順時(shí)針繞交叉點(diǎn)到l_i，2，m的有向角，d_i，m是角線特征f_i，m的描述子；為滿足表達(dá)的唯一性，l_i，1，m、l_i，2，m的選取滿足0＜θ_i＜π，對(duì)于l_i，1，m(s_i，1，m，e_i，1，m)，s_i，1，m為l_i，1，m中靠近p_i，m的端點(diǎn)，e_i，1，m為遠(yuǎn)離p_i，m的端點(diǎn)；描述子以交叉點(diǎn)p_i，m為中心、分別以l_i，1，m、l_i，2，m為主、副方向進(jìn)行提取；

設(shè)第m幀與第n幀匹配的角線特征的集合為MF_m，n，角線特征f_i，m與f_j，n相匹配記為(f_i，m，f_j，n)∈MF_m，n，f_i，m在第n幀的投影特征記為

在位姿計(jì)算中關(guān)注特征點(diǎn)的位置，因此不考慮夾角θ和描述子d；對(duì)于集合F_m，在第m幀中的第i個(gè)角線特征f_i，m∈F_m，則有：

f_i，m＝(l_i，m，1(s_i，m，1，e_i，m，1)，l_i，m，2(s_i，m，2，e_i，m，2)，p_i，m(x_i，m，y_i，m))

其在第n幀的投影為：

其中，l_i，m，1(s_i，m，1，e_i，m，1)、l_i，m，2(s_i，m，2，e_i，m，2)是f_i，m的兩條線段；p_i，m(x_i，m，y_i，m)是l_i，m，1(s_i，m，1，e_i，m，1)、l_i，m，2(s_i，m，2，e_i，m，2)所在直線的交點(diǎn)；

是的兩條線段；

為l_i，m，1(s_i，m，1，e_i，m，1)的兩個(gè)端點(diǎn)s_i，m，1、e_i，m，1在第n幀的投影所形成的線段，同理，投影點(diǎn)為所在直線的交叉點(diǎn)；x_i，m，y_i，m和分別表示交叉點(diǎn)的坐標(biāo)；

則投影點(diǎn)如公式(3)所示：

其中T_m，n(tx_m，n，ty_m，n，θ_m，n)∈SE(2)為第m幀到第n幀的轉(zhuǎn)換關(guān)系；SE(2)表示平面上的平移、旋轉(zhuǎn)變換；(tx_m，n，ty_m，n)為位移分量，θ_m，n為旋轉(zhuǎn)分量；

第m幀與第n幀的匹配誤差如公式(4)所示：

x_j，n、y_j，n表示第n幀中第j個(gè)特征f_j，m的交叉點(diǎn)的坐標(biāo)；

則所述車(chē)輛位姿表示為公式(5)所示：

(tx，ty，θ)＝arg min Reporj(tx，ty，θ) (5)。