[發明專利]一種結合marker圖像的車輛初始定位方法及系統

在審

• 申請號: 202011198979.X
• 申請日: 2020-10-31
• 公開（公告）號: CN112304305A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 張裕;王宇航;王斌
• 申請（專利權）人: 中環曼普科技（南京）有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/20
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 劉峰

1.一種結合marker圖像的車輛初始定位方法，其特征在于：包括，

掃描并建立地下停車場的地圖；

固定marker圖像及其在地圖中的位置；

利用PnP算法計算出相機到所述marker圖像間的旋轉R和平移T；

計算所述相機相對于所述地圖的坐標，完成初始定位。

2.如權利要求1所述的結合marker圖像的車輛初始定位方法，其特征在于：建立所述地下停車場的地圖包括，

利用所述相機與車身或激光傳感器與車身標定，確定所述相機與車輛間的平移與旋轉關系；

利用尺子測量所述車輛中心與所述相機中心的三軸偏移，算出其變換關系；

使用視覺或者激光SLAM技術掃描出該地下停車場的地圖，導航并規劃路徑；

制作地圖。

3.如權利要求1或2所述的結合marker圖像的車輛初始定位方法，其特征在于：所述固定圖像、測量位置包括，

在停車場入口附近墻面粘貼數個marker圖像；

使用測量工具測量相對于地圖原點的x、y、z三量的偏移量；

獲得每個marker在地圖坐標系下的位置；

固定所述marker圖像。

4.如權利要求3所述的結合marker圖像的車輛初始定位方法，其特征在于：所述固定圖像還具體包括，

使用aruco庫中的marker圖像；

利用該庫中一系列的編碼圖像，分別對應每個所屬ID；

獲得圖像為二值圖像；

檢測和識別所述二值圖像。

5.如權利要求1所述的結合marker圖像的車輛初始定位方法，其特征在于：所述PnP算法計算出相機到marker圖像間的旋轉R和平移T包括，

利用aruco庫的檢測識別算法定位出marker在圖像中的位置；

測量出marker圖像的邊長；

根據marker圖像四個角點及其圖像的對應關系，利用PnP算法計算出相機相對于marker圖像的旋轉與平移。

6.如權利要求5所述的結合marker圖像的車輛初始定位方法，其特征在于：所述測量marker圖像邊長具體包括，

所述marker圖像需提前打印在紙張上；

測量紙張上的圖像的實際邊長；

粘貼所述marker圖像；

所述相機拍到所述marker圖像時解算出其位置。

7.如權利要求1或5所述的結合marker圖像的車輛初始定位方法，其特征在于：所述初始定位包括，

利用所述PnP算法間接得到相機到地圖坐標系的旋轉R和平移T；

完成初始定位；

啟動所述視覺SLAM或激光SLAM；

對車輛進行實時跟蹤定位。

8.如權利要求7所述的結合marker圖像的車輛初始定位方法，其特征在于：所述初始定位還具體包括，

利用檢測到所述marker圖像四個角點及其在圖像中的對應對位關系，構造變換矩陣關系；

解算方程，獲得相機相對于所述marker圖像的位姿變換；

預先在所述地圖中將所述marker圖像相對于所述地圖原點的位姿變換保存，得到所述車輛相對于所述地圖原點的位姿變換；

相機相對于地圖的變換＝marker圖像相對于地圖的變換×相機相對于marker圖像的變換。

9.一種結合marker圖像地下停車場景車輛初始定位系統，其特征在于：包括，

檢測模塊(100)：包括掃描單元(101)和識別單元(102)，所述掃描單元(101)通過掃描器(101a)結合所述視覺或者激光SLAM技術掃描地下停車場景，在所述檢測模塊(100)內的儲存單元(103)內建立并保存所述地圖，所述識別單元(102)內的aruco庫(102a)識別所述marker圖像在所述地圖中的位姿，并通過傳感器(102b)觀測所述marker圖像；

計算模塊(200)：包括求解器(201)和處理中心(202)，獲取到所述marker圖像在所述地圖中的位置后，通過所述求解器(201)利用PnP算法構建矩陣，并求解方程得到相機到所述arker圖像間的旋轉R和平移T，所述處理中心(202)會間接轉換為所述相機到所述地圖坐標系的旋轉R和平移T，得到初始位置；

位置跟蹤模塊(300)：包括追蹤器(301)和啟動器(302)，所述追蹤器(301)定位所述初始位置的同時，所述啟動器(302)啟動所述視覺或者激光SLAM對車輛進行實時跟蹤定位，所述追蹤器(301)在地下停車場內不受信號影響，提高定位性能。