本發(fā)明涉及自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，具體涉及一種基于定位的圖像和地圖匹配的可行駛區(qū)域識(shí)別方法。

背景技術(shù)：

越來越多的車企及互聯(lián)網(wǎng)公司大力布局自動(dòng)駕駛技術(shù)，目前各家公司也有一些初級(jí)的自動(dòng)駕駛車輛見報(bào)道。

但是，要實(shí)現(xiàn)全工況的自動(dòng)駕駛，由于工況的復(fù)雜性及不可預(yù)見性，又加上當(dāng)前技術(shù)的限制，所以，真正意義上的全工況自動(dòng)駕駛近期很難有大的突破性發(fā)展。像谷歌公司，即使自動(dòng)駕駛車輛已經(jīng)在實(shí)際公路上測(cè)試了很長(zhǎng)的距離，也不敢貿(mào)然地推出全自動(dòng)駕駛。

目前自動(dòng)駕駛產(chǎn)品難落地使得自動(dòng)駕駛火熱的研究很尷尬，因此自動(dòng)駕駛的產(chǎn)品化急需一個(gè)突破口，可以讓自動(dòng)駕駛的研究有點(diǎn)現(xiàn)實(shí)的意義。既然全工況的自動(dòng)駕駛無法立馬實(shí)現(xiàn)，局部區(qū)域的自動(dòng)駕駛由于環(huán)境結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)并不難。在局部區(qū)域自動(dòng)駕駛技術(shù)中，停車場(chǎng)自主泊車技術(shù)是最有希望實(shí)現(xiàn)的。

鑒于上述情況，有必要在停車場(chǎng)自主泊車技術(shù)中，提出一種適應(yīng)地下停車場(chǎng)坡道的基于定位的圖像和地圖匹配的可行駛區(qū)域識(shí)別方法，為將來的地下停車場(chǎng)自主泊車技術(shù)做鋪墊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種適應(yīng)地下停車場(chǎng)坡道的基于定位的圖像和地圖匹配的可行駛區(qū)域識(shí)別方法。在地下停車場(chǎng)自主泊車技術(shù)中，要使車輛能從地下停車場(chǎng)入口自主進(jìn)入地下停車場(chǎng)并完成泊車的前提是自主車輛能自動(dòng)出入地下停車場(chǎng)坡道，因此，坡道的自動(dòng)駕駛是完成自主泊車的必要前提。由于車輛在彎曲室內(nèi)坡道行駛過程中，因存在兩側(cè)墻壁和隔離設(shè)施，車輛前方行駛環(huán)境的判定是解決安全行駛的一個(gè)重要方面。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的一種適應(yīng)地下停車場(chǎng)坡道的基于定位的圖像和地圖匹配的可行駛區(qū)域識(shí)別方法是基于已知車輛在坡道內(nèi)定位的基礎(chǔ)上，利用攝像頭拍到的圖像和已知定位的坡道高精地圖進(jìn)行匹配，得出前方坡道的可行駛區(qū)域，防止自主車輛碰到坡道內(nèi)墻壁或隔離設(shè)施，及坡道內(nèi)其他車輛，該方法具體過程如下：

1)當(dāng)自主車輛進(jìn)入地下停車場(chǎng)坡道內(nèi)進(jìn)行無人駕駛時(shí)，由自主車輛內(nèi)的定位系統(tǒng)，可得出車輛此刻在坡道內(nèi)的位置。

2)由定位系統(tǒng)得出的位置，可行駛區(qū)域識(shí)別系統(tǒng)從高精地圖中提取當(dāng)前位置的前方坡道信息；同時(shí)可行駛區(qū)域識(shí)別系統(tǒng)提取當(dāng)前車輛攝像頭中的圖像。

3)將從高精地圖中提取的圖像和攝像頭得到圖像進(jìn)行點(diǎn)匹配，將圖像匹配融合的結(jié)果輸入到可行駛區(qū)域識(shí)別系統(tǒng)，從而識(shí)別出前方區(qū)域存在的墻壁、隔離設(shè)施及其他車輛。

有益效果：本發(fā)明提出一種適應(yīng)地下停車場(chǎng)坡道的基于定位的圖像和地圖匹配的可行駛區(qū)域識(shí)別系統(tǒng)，該系統(tǒng)相比于現(xiàn)有系統(tǒng)有如下優(yōu)勢(shì)：

(1)目前前方行駛區(qū)域的識(shí)別方法有雷達(dá)檢測(cè)、攝像頭提取及地圖導(dǎo)航，其中雷達(dá)檢測(cè)能精確檢測(cè)障礙物距離，但是在坡度陡的坡道內(nèi)時(shí)，由于雷達(dá)的物理特性，無法完全檢測(cè)到坡道內(nèi)場(chǎng)景；攝像頭提取前方道路特征，在兩側(cè)是墻壁的坡道內(nèi)又存在局限性；地圖導(dǎo)航在室內(nèi)坡道中存在非實(shí)時(shí)性。因此，本發(fā)明較好地解決了未來在地下停車場(chǎng)的區(qū)域自動(dòng)駕駛的坡道內(nèi)的行駛區(qū)域識(shí)別問題。

(2)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)。

(3)本發(fā)明采用基于定位的圖像和地圖匹配的行駛區(qū)域識(shí)別方法具有如下好處：第一，避免了攝像頭在兩側(cè)是墻體的三維室內(nèi)環(huán)境下使用的劣勢(shì)，又發(fā)揮其發(fā)現(xiàn)障礙物快速性的優(yōu)勢(shì)；第二，避免了數(shù)字地圖建立可行駛區(qū)域識(shí)別的非實(shí)時(shí)性，又發(fā)揮其在兩側(cè)是墻體、有隔離的彎曲坡道內(nèi)精確性的優(yōu)勢(shì)。

附圖說明

圖1為車輛攝像頭安裝位置示意圖。

圖2為可行駛區(qū)域識(shí)別技術(shù)路線圖。

其中，1-自主車輛前保險(xiǎn)桿中心位置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，需要指出的是，下面僅以一種最優(yōu)化的技術(shù)方案及設(shè)計(jì)原理進(jìn)行闡述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。

本發(fā)明提出了一種適應(yīng)地下停車場(chǎng)坡道的基于定位的圖像和地圖匹配的可行駛區(qū)域識(shí)別方法，由自主車輛內(nèi)定位系統(tǒng)系統(tǒng)得出當(dāng)前車輛在坡道內(nèi)的定位坐標(biāo)，基于此定位坐標(biāo)從坡道高精地圖中提取當(dāng)前位置的前方地圖數(shù)據(jù)，且此時(shí)識(shí)別系統(tǒng)從自主車前保險(xiǎn)杠正中間的位置處的攝像頭提取圖像，將當(dāng)前位置的地圖數(shù)據(jù)和攝像頭圖像進(jìn)行點(diǎn)匹配，得出前方坡道的可行駛區(qū)域，識(shí)別坡道內(nèi)的墻壁、隔離設(shè)施及其他車輛，具有較高的識(shí)別精確性和實(shí)時(shí)性。

圖1為本發(fā)明所述的攝像頭安裝位置示意圖，攝像頭安裝在自主車輛前保險(xiǎn)桿中心位置1處，該位置1用于作為地圖數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)匹配的基點(diǎn)。

圖2為適應(yīng)地下停車場(chǎng)坡道的基于定位的圖像和地圖匹配的可行駛區(qū)域識(shí)別的技術(shù)路線圖，該方法需要車輛定位系統(tǒng)輸出車輛的定位坐標(biāo)，生成車輛后軸中心位置并將定位坐標(biāo)輸出給數(shù)字地圖，同時(shí)由前保險(xiǎn)杠中心攝像頭的圖像逆透視化。該方法具體過程如下：

1)當(dāng)自主車輛已經(jīng)進(jìn)入地下停車場(chǎng)坡道內(nèi)進(jìn)行無人駕駛時(shí)，由自主車輛內(nèi)的定位系統(tǒng)得出車輛后軸中心位置，并結(jié)合車輛的外形幾何參數(shù)，可得出以自主車輛前保險(xiǎn)桿為基點(diǎn)的地圖俯視角度。

2)定位系統(tǒng)輸出的定位數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)字地圖，可行駛區(qū)域識(shí)別系統(tǒng)將數(shù)字地圖中定位點(diǎn)前的墻壁及隔離物數(shù)據(jù)提取出來，由此生成自主車輛以前保險(xiǎn)桿中心為基點(diǎn)的前方坡道地圖俯視數(shù)據(jù)。

3)此刻，前保險(xiǎn)桿中心的攝像頭采集前方坡道圖像，將已標(biāo)定的攝像頭輸出的前方坡道圖像進(jìn)行逆透視變化，生成由攝像頭數(shù)據(jù)產(chǎn)生的前方坡道俯視圖像。

4)將數(shù)字地圖中生成的前方坡道地圖俯視數(shù)據(jù)和攝像頭的前方坡道俯視圖像進(jìn)行點(diǎn)匹配算法疊加，將圖像點(diǎn)匹配產(chǎn)生的結(jié)果輸入到可行駛區(qū)域識(shí)別系統(tǒng)，識(shí)別出前方坡道區(qū)域存在的墻壁、隔離設(shè)施及其他車輛。

可行駛區(qū)域識(shí)別是基于定位的基礎(chǔ)上，提出一種基于圖像點(diǎn)匹配的可行駛區(qū)域識(shí)別方法，防止車輛碰到坡道內(nèi)墻壁、隔離設(shè)施或其他車輛。

所述實(shí)施例為針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所為的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了基于定位的圖像和地圖匹配的可行駛區(qū)域識(shí)別方法，包括如下步驟：1)當(dāng)自主車輛進(jìn)入地下停車場(chǎng)坡道內(nèi)進(jìn)行無人駕駛時(shí)，由自主車輛內(nèi)的定位系統(tǒng)，可得出車輛此刻在坡道內(nèi)的位置。2)由定位系統(tǒng)得出的位置，可行駛區(qū)域識(shí)別系統(tǒng)從高精地圖中提取當(dāng)前位置的前方坡道信息；同時(shí)可行駛區(qū)域識(shí)別系統(tǒng)提取當(dāng)前車輛攝像頭中的圖像。3)將從高精地圖中提取的圖像和攝像頭得到圖像進(jìn)行點(diǎn)匹配，將圖像匹配融合的結(jié)果輸入到可行駛區(qū)域識(shí)別系統(tǒng)，從而識(shí)別出前方區(qū)域存在的墻壁、隔離設(shè)施及其他車輛。本發(fā)明較好地解決了未來在地下停車場(chǎng)的區(qū)域自動(dòng)駕駛的坡道內(nèi)的行駛區(qū)域識(shí)別問題，通用性強(qiáng)，并且具有較高的識(shí)別精確性和實(shí)時(shí)性。

技術(shù)研發(fā)人員：江浩斌;張旭培;馬世典
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.08
技術(shù)公布日：2017.09.22