[發(fā)明專利]一種基于圖像匹配的高鐵列控定位方法及其系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110375009.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN112765392B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈云光;姚文華;岳朝鵬;于曉泉;楊明;陳立華;張文匯;劉鴻飛;徐宗奇;曲博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G06F16/583
• 分類號(hào): G06F16/583;G06F16/587;G06F16/29
• 代理公司: 北京知聯(lián)天下知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張迎新;史光偉

1.一種基于圖像匹配的高鐵列控定位方法，其特征在于，所述定位方法包括以下步驟：

第一步：建立初始三維電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)；建立初始三維電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的方法包括如下步驟：S1：建立特征點(diǎn)獲取模型，λ=F（x）/L，L=C/t；其中，λ表示辨識(shí)度，x表示列車距離起始點(diǎn)的運(yùn)行距離，F(xiàn)（x）表示列車距離起始點(diǎn)的運(yùn)行距離為x時(shí)，x與起始點(diǎn)之間特征點(diǎn)的平均反射高度，L為特征點(diǎn)選取長(zhǎng)度，C為常量，t為列車運(yùn)行經(jīng)過特征點(diǎn)的時(shí)間；S2：用高速攝像機(jī)獲取列車運(yùn)行途中地形圖像；S3：根據(jù)特征點(diǎn)獲取模型進(jìn)行特征點(diǎn)篩選；S4：在篩選后的所述特征點(diǎn)之間建立鏈接；S5：將鏈接后的特征點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述初始三維電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中，生成所述初始三維電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)；

第二步：列車初始定位，列車根據(jù)初始特征點(diǎn)確定初始位置；

第三步：連續(xù)定位，根據(jù)所述初始特征點(diǎn)和所述初始特征點(diǎn)鏈接的下一個(gè)特征點(diǎn)的位置，提前做好圖像獲取準(zhǔn)備；

第四步：將獲得的圖像數(shù)據(jù)化處理后與所述初始三維電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中特征點(diǎn)數(shù)據(jù)匹配，匹配合格執(zhí)行第五步，若匹配不合格，將匹配不合格的特征點(diǎn)進(jìn)行更新；

第五步：獲取地理坐標(biāo)，形成列車位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像匹配的高鐵列控定位方法，其特征在于，

所述初始特征點(diǎn)位于車站內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像匹配的高鐵列控定位方法，其特征在于，

列車通過首次慢速運(yùn)行，獲取沿途特征點(diǎn)數(shù)據(jù)，建立所述初始三維電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)，在獲得完整的所述初始三維電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)后，列車逐步提升速度，進(jìn)行所述初始三維電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的驗(yàn)證。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像匹配的高鐵列控定位方法，其特征在于，

在生成所述初始三維電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，測(cè)量每個(gè)特征點(diǎn)距離初始特征點(diǎn)的距離，建立一個(gè)特征點(diǎn)與下一個(gè)特征點(diǎn)和再下一個(gè)特征點(diǎn)之間的鏈接，并將鏈接信息存儲(chǔ)于所述初始三維電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像匹配的高鐵列控定位方法，其特征在于，

所述S3中，特征點(diǎn)篩選是通過先設(shè)置λ_min，再對(duì)特征點(diǎn)λ值小于等于λ_min的特征點(diǎn)進(jìn)行刪除，而特征點(diǎn)λ值大于λ_min值的特征點(diǎn)存儲(chǔ)在所述初始三維電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中來實(shí)現(xiàn)，所述λ_min為設(shè)定的最低辨識(shí)度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像匹配的高鐵列控定位方法，其特征在于，

所述第一步中，建立三維電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的方法包括如下步驟：

A1：設(shè)置特征點(diǎn)匹配度閾值P；

A2：在列車行進(jìn)過程中通過高速攝像機(jī)獲取圖像，將所述圖像中特征點(diǎn)數(shù)據(jù)與所述初始三維電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中特征點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配；

A3：若匹配的匹配度大于等于P則保存原特征點(diǎn)，小于P則更新特征點(diǎn)；

A4：將更新后的特征點(diǎn)數(shù)據(jù)繼續(xù)匹配，若匹配成功將新的特征點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述三維電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中，否則持續(xù)匹配。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于圖像匹配的高鐵列控定位方法，其特征在于，

當(dāng)所述匹配度小于P時(shí)，根據(jù)多列列車相同特征點(diǎn)匹配度綜合分析確認(rèn)特征點(diǎn)是否更新。