[發明專利]一種車端單目視覺測量相對精度置信度評估方法及系統

有效

• 申請號: 202011158472.1
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112325770B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 王小亮;吳凱;辛梓;賈騰龍;劉奮
• 申請（專利權）人: 武漢中海庭數據技術有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G06T7/73;G06T7/77
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 王振宇

本發明涉及一種車端單目視覺測量相對精度置信度評估方法及系統，該方法包括：根據先驗知識初始化單目視覺系統的協方差矩陣，該協方差矩陣包括：兩幀圖像間特征點匹配像素誤差協方差矩陣C_p；根據協方差矩陣C_p和當前時刻車體相對于參考點的位姿協方差C(X_k)得到相對建圖下進行位置估計的目標的位置協方差C_r；根據兩個目標的距離及對應的位置協方差C_r計算兩個目標之間的相對位置協方差矩陣，根據相對位置協方差矩陣計算允許的測量誤差下的相對距離置信度；一方面解決相對建圖中由各項誤差源引起的目標定位誤差計算問題，指導提高導航地圖的精度與可靠性；另一方面解決多傳感器數據融合過程中相對建圖信息權重估計問題，從而提高多傳感器融合精度。

技術領域

本發明涉及計算機視覺定位與建圖領域，尤其涉及一種車端單目視覺測量相對精度置信度評估方法及系統。

背景技術

車端單目視覺相對成圖是指利用車端安裝的單目視覺傳感器，結合車輛前進過程中如IMU(Inertial Measurement Unit，慣性測量單元)和車身CAN提供的尺度信息，實時恢復車輛周圍環境地圖的過程。

相比于傳統依賴高精度GNSS傳感器進行環境建圖，相對成圖具有如下兩方面的顯著優勢：(1)不依賴車輛絕對位姿，提高建圖的靈活性與可靠性。在行駛過程中，車輛在諸如隧道、橋下及匝道等環境下往往難以獲得衛星定位信號，這將嚴重影響絕對定位建圖的完整性與準確性；而車輛相對位置一般通過IMU獲取，測量結果受外界環境影響較小；(2)有效提高建圖精度。受天氣、電磁干擾及樓宇遮擋等因素影響，車輛接收的衛星定位信號可能存在較大噪聲干擾，這將大幅降低全局建圖的精度；相對運動狀態測量對這些干擾因素具有良好的適應性，能保持穩定的測量精度。

但是由于IMU傳感器工藝誤差及測量過程引入的隨機噪聲，車輛的相對位姿也存在一定的誤差。導航地圖需要將相對地圖與絕對定位置信息進行融合，在相對位姿有誤差的情況下會影響導航地圖的精度和可靠性，但是現有技術中缺少一種車端單目視覺相對測量的精度的評估方法。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的技術問題，提供一種車端單目視覺測量相對精度置信度評估方法及系統，解決現有技術中問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種車端單目視覺測量相對精度置信度評估方法，包括：

步驟1，根據先驗知識初始化單目視覺系統的協方差矩陣，所述協方差矩陣包括：兩幀圖像間特征點匹配像素誤差協方差矩陣C_p；

步驟2，根據所述協方差矩陣C_p和當前時刻車體相對于參考點的位姿協方差C(X_k)得到相對建圖下進行位置估計的目標的位置協方差C_r；

步驟3，根據兩個所述目標的距離及對應的位置協方差C_r計算兩個所述目標之間的相對位置協方差矩陣，根據所述相對位置協方差矩陣計算允許的測量誤差下的相對距離置信度。

一種車端單目視覺測量相對精度置信度評估系統，包括：

初始化模塊，用于根據先驗知識初始化單目視覺系統的協方差矩陣，所述協方差矩陣包括：兩幀圖像間特征點匹配像素誤差協方差矩陣C_p；

目標的位置協方差確定模塊，用于根據所述協方差矩陣C_p和當前時刻車體相對于參考點的位姿協方差C(X_k)得到相對建圖下進行位置估計的目標的位置協方差C_r；

置信度確定模塊，用于根據兩個所述目標的距離及對應的位置協方差C_r計算兩個所述目標之間的相對位置協方差矩陣，根據所述相對位置協方差矩陣計算允許的測量誤差下的相對距離置信度。