[發明專利]基于定位和視覺技術融合的車道級定位方法及系統

有效

• 申請號: 202110561824.6
• 申請日: 2021-05-23
• 公開（公告）號: CN113378654B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 周竹萍;唐旭;劉博聞;于雙志;欒泊蓉
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06V20/58
• 分類號: G06V20/58;G06V10/764;G06V10/80;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

1.一種基于定位和視覺技術融合的車道級定位方法，其特征在于，包括：

定位設備采集行車軌跡經緯度數據并進行數據預處理；

車載攝像頭采集前方道路圖像數據，并檢測圖像數據中最右車道線；

計算車輛中心點與最右車道線的真實距離d₁和視頻設備獲取的車輛中心點與圖像中最右車道線的像素距離d₂，具體如下：

d₁計算方法：將車輛當前北斗衛星定位數據進行預處理后的經緯度坐標設為(a₁,b₁)，根據兩經緯度點之間距離公式(1)和公式(2)，遍歷最右車道線的經緯度點{(x_i，y_i)}計算距離，返還最短距離d₁即為與最右車道線的真實距離；

按照0度經線的基準，東經取經度的正值，西經取經度負值，北緯取90減去緯度值，南緯取90加上緯度值，則經過上述處理過后的兩點被記為(ma₁,mb₁)和(mx_i,my_i)；根據三角推導，計算兩點距離的如下公式：

C＝sin(mb₁)*sin(my_i)*cos(ma₁-mx_i)+cos(mb₁)*cos(my_i) (1)

d₁＝R*arccos(C)*Pi/180 (2)

其中R為地球半徑，Pi為圓周率；

d₂計算方法：車載攝像頭采集的圖像數據尺寸為pt₁*pt₂，設置圖像中心點p(pt₁/2，pt₂/2)，根據點到直線的距離公式(3)計算p點到q₁(z₁，z₂)、q₂(z₃，z₄)所連直線的距離d₂；

y＝kx+b (3)

其中k、b為代入q₁(z₁，z₂)、q₂(z₃，z₄)求二元一次方程組所得；

將車輛中心點與最右車道線的真實距離、視頻設備獲取的車輛中心點與圖像中最右車道線的像素距離作為數據融合的輸入值，使用樸素貝葉斯和D-S證據理論數據融合方法輸出最終所在車道判別結果。

2.根據權利要求1所述的基于定位和視覺技術融合的車道級定位方法，其特征在于，所述車載攝像頭放置車內中控中心位置。

3.根據權利要求1所述的基于定位和視覺技術融合的車道級定位方法，其特征在于，所述的定位設備采集行車軌跡經緯度數據并進行數據預處理，具體如下：

將定位設備天線放置車輛頂部中心位置并接收北斗衛星定位數據，將定位設備的北斗接收模塊傳輸的數據進行提取，接收到的數據采用信息幀表示，幀頭為$BDGGA，其中BD代表北斗定位系統；

接收到的數據幀格式為$BDGGA，(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)，(8)，(9)，(10)，(11)，(12)，其中各部分數字代表內容如下：

(1)定位UTC時間；(2)緯度；(3)N/S；(4)經度；(5)E/W；(6)質量因子，0＝沒有定位，1＝實時GPS，2＝差分GPS；(7)可使用的衛星數；(8)水平精度因子；(9)天線高程；(10)大地橢球面相對海平面的高度；(11)差分GPS數據年齡，實時GPS時無；(12)差分基準站號，實時GPS時無；

數據以字符串的格式進行傳輸，通過確定“，”所在位置，來判斷“，”后數據代表的內容，在Pycharm平臺運用python語言進行經緯度的提取并存儲為{(x_i，y_i)}。