[發明專利]一種基于概率掩膜提取室內停車場長期靜態特征的方法

有效

• 申請號: 202110142011.3
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112884831B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 羅禹貢;王永勝;江發潮;盧家懌;古諺諶;向云豐;尹長林;王博;劉金鑫;王庭晗;于杰;徐明暢;黃瑩
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06T7/70
• 分類號: G06T7/70;G06V20/10;G06V10/25;G01C21/20
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

本發明公開了一種基于概率掩膜提取室內停車場長期靜態特征的方法，首先構建室內停車場場景下，不同時段不同路段的場景數據集；然后對全部數據集進行特征匹配，建立靜態強度矩陣；進而對圖像網格分類，從中確定長期靜態網格，從長期靜態網格中可以更大概率地提取到長期靜態特征點，長期靜態點是指該點所屬的對象本身不可運動，且長期處于靜止狀態，對長期靜態網格利用先驗模板嵌套得到掩膜區域，并求解對應的特征提取概率，生成概率掩膜；最后可將概率掩膜應用于視覺SLAM的特征提取階段。本方法能夠在不增加計算成本的前提下，有效提取地下停車場內的長期靜態特征，建立長期地圖，降低特定場景下的地圖匹配定位失效率。

技術領域

本發明涉及自動駕駛車輛的視覺同步定位與建圖(Simultaneous LocalizationAnd Mapping,SLAM)技術領域，具體涉及一種基于概率掩膜提取室內停車場長期靜態特征的方法。

背景技術

同步定位與建圖(Simultaneous Localization And Mapping,SLAM)技術作為自動駕駛核心技術之一，可有效解決GNSS(Global Navigation Satellite System，全球導航衛星系統)失效場景下的定位問題，是車輛自主導航的基礎。其中，以攝像頭作為傳感器的視覺SLAM技術，在靜態、光照變化不明顯、沒有人為干擾的場景下，傳統基于特征點的方法解決GNSS失效場景下的定位問題已經較為成熟。然而，針對室內停車場這一特定場景，雖然光照變化小，但在不同的時段，停車場內停放的車輛變化非常大，即環境變化異常明顯，進而導致視覺SLAM建立的地圖生命周期短；使得在使用預先建立的地圖中進行匹配定位時，極易出現定位失效。雖然基于數據驅動的方法正逐步應用在視覺SLAM前端的圖像處理階段，通過對每幀圖像語義分割，然后針對性剔除車輛等目標，但此類方法的計算需求過高，難以實時應用。因此，針對基于視覺的地圖匹配定位，在滿足計算需求的前提下，發掘室內停車場中的靜態特征的分布規律，充分利用長期靜態的特征建立高品質的長期地圖，降低特定場景下的地圖匹配定位失效率，是有待解決的關鍵問題。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明著力于提出一種基于概率掩膜提取室內停車場長期靜態特征的方法，其目的在于解決或者有效減輕現有技術的上述缺陷。本方法基于先驗的概率掩膜，建立反映停車場內長期靜態特征的長期地圖，無需實時目標檢測，降低了計算需求。

本發明解決上述技術問題所采取的技術方案如下：

本發明提出的一種基于概率掩膜提取室內停車場長期靜態特征的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)針對某一室內停車場場景，按照規劃的行車路線和不同時段進行圖像序列采集，以此構建場景數據集；

2)對場景數據集中采集的不同時段的圖像序列分別進行特征匹配，并保存每幀圖像中正確匹配的特征點像素坐標和數量，將正確匹配的特征點定義為靜態特征點；構建一具有若干網格的網格模板，將場景數據集中每幀圖像的靜態特征點的像素坐標投影至該網格模板上，分別統計各網格內的靜態特征點總數，以此生成用于表征靜態特征點分布情況的靜態強度矩陣；