[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

本發明公開了一種結合marker圖像的車輛初始定位方法及系統，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。本發明使用基于marker圖像的初始定位任務，僅需要在地下停車場景入口預先布置數個marker圖像，這樣每次當使用車輛上相機傳感器觀測到marker圖像時，利用PnP算法即可完成初始位置的計算，方法簡潔，成本低，計算速度快且穩定。

技術領域

本發明涉及在自由泊車場景中利用marker圖像完成對車輛的初始定位的技術領域，尤其涉及一種結合marker圖像的車輛初始定位方法及系統。

背景技術

停車場指的是供停放車輛使用的場地，可分為暖式車庫、冷式車庫、地下停車場和露天停車場四類，主要是保管停放車輛。截至2011年末我國民用汽車保有量達到10578萬輛(包括三輪汽車和低速貨車1228萬輛)，比上年末增長16.4％，其中私人汽車保有量7872萬輛，增長20.4％。行車難、停車難成為困擾城市交通的大難題，按照國際城市建設經驗，停車泊位應達到機動車保有量的1.1至1.2倍，由于公共停車位不足，占用道路停車成為普遍現象，“行車難、停車難”造成的交通擁堵與混亂，正成為社會關注，百姓關心的焦點問題。

我國傳統停車場建設仍然占據主導地位，20世紀初以來，尤其是第二次世界大戰后，世界各國城市人口激增，機動車輛擁有量迅速上升，對于停車場地的需求越來越大，近年來，我國小汽車以驚人的發展速度進入普通居民家庭，使人們在享受快捷和便利的同時，必須面對由此所引發的一系列問題，其中，停車問題就是越來越突出的問題之一。

傳統泊車需要人來駕駛車輛進行停靠，現有的自動駕駛自動泊車方案中多采用的是利用GPS、激光傳感器與地圖匹配等方案來完成車輛的初始定位。利用GPS傳感器進行自由泊車場景中的初始定位存在一些明顯的問題，當自由泊車的場景位于地下停車場中時，GPS信號太弱，無法完成準確的初始定位任務。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述現有存在GPS在地下停車場中信號較弱，無法準確定位的問題，提出了本發明。

因此，本發明提供了一種結合marker圖像的車輛初始定位方法，可以在地下停車場中準確定位。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：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。

作為本發明所述的一種結合marker圖像的車輛初始定位方法的一種優選方案，其中：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。

作為本發明所述的一種結合marker圖像的車輛初始定位方法的一種優選方案，其中：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。

作為本發明所述的一種結合marker圖像的車輛初始定位方法的一種優選方案，其中：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。