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

背景技術：

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

但是，要實現(xiàn)全工況的自動駕駛，由于工況的復雜性及不可預見性，又加上當前技術的限制，所以，真正意義上的全工況自動駕駛近期很難有大的突破性發(fā)展。像谷歌公司，即使自動駕駛車輛已經(jīng)在實際公路上測試了很長的距離，也不敢貿然地推出全自動駕駛。

目前自動駕駛產(chǎn)品難落地使得自動駕駛火熱的研究很尷尬，因此自動駕駛的產(chǎn)品化急需一個突破口，可以讓自動駕駛的研究有點現(xiàn)實的意義。既然全工況的自動駕駛無法立馬實現(xiàn)，局部區(qū)域的自動駕駛由于環(huán)境結構簡單，實現(xiàn)并不難。在局部區(qū)域自動駕駛技術中，停車場自主泊車技術是最有希望實現(xiàn)的。

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

技術實現(xiàn)要素：

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

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術方案如下：

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

1)當自主車輛進入地下停車場坡道內進行無人駕駛時，由自主車輛內的定位系統(tǒng)，可得出車輛此刻在坡道內的位置。

2)由定位系統(tǒng)得出的位置，可行駛區(qū)域識別系統(tǒng)從高精地圖中提取當前位置的前方坡道信息；同時可行駛區(qū)域識別系統(tǒng)提取當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行點匹配，將圖像匹配融合的結果輸入到可行駛區(qū)域識別系統(tǒng)，從而識別出前方區(qū)域存在的墻壁、隔離設施及其他車輛。

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

(1)目前前方行駛區(qū)域的識別方法有雷達檢測、攝像頭提取及地圖導航，其中雷達檢測能精確檢測障礙物距離，但是在坡度陡的坡道內時，由于雷達的物理特性，無法完全檢測到坡道內場景；攝像頭提取前方道路特征，在兩側是墻壁的坡道內又存在局限性；地圖導航在室內坡道中存在非實時性。因此，本發(fā)明較好地解決了未來在地下停車場的區(qū)域自動駕駛的坡道內的行駛區(qū)域識別問題。

(2)本發(fā)明結構簡單，通用性強。

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

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)域識別技術路線圖。

其中，1-自主車輛前保險桿中心位置。

具體實施方式

下面結合附圖以及具體實例對本發(fā)明作進一步說明，需要指出的是，下面僅以一種最優(yōu)化的技術方案及設計原理進行闡述，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。

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

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。

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

1)當自主車輛已經(jīng)進入地下停車場坡道內進行無人駕駛時，由自主車輛內的定位系統(tǒng)得出車輛后軸中心位置，并結合車輛的外形幾何參數(shù)，可得出以自主車輛前保險桿為基點的地圖俯視角度。

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)域識別系統(tǒng)將數(shù)字地圖中定位點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桿中心為基點的前方坡道地圖俯視數(shù)據(jù)。

3)此刻，前保險桿中心的攝像頭采集前方坡道圖像，將已標定的攝像頭輸出的前方坡道圖像進行逆透視變化，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行點匹配算法疊加，將圖像點匹配產(chǎn)生的結果輸入到可行駛區(qū)域識別系統(tǒng)，識別出前方坡道區(qū)域存在的墻壁、隔離設施及其他車輛。

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

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

技術特征：

技術總結
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)域識別方法，包括如下步驟：1)當自主車輛進入地下停車場坡道內進行無人駕駛時，由自主車輛內的定位系統(tǒng)，可得出車輛此刻在坡道內的位置。2)由定位系統(tǒng)得出的位置，可行駛區(qū)域識別系統(tǒng)從高精地圖中提取當前位置的前方坡道信息；同時可行駛區(qū)域識別系統(tǒng)提取當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行點匹配，將圖像匹配融合的結果輸入到可行駛區(qū)域識別系統(tǒng)，從而識別出前方區(qū)域存在的墻壁、隔離設施及其他車輛。本發(fā)明較好地解決了未來在地下停車場的區(qū)域自動駕駛的坡道內的行駛區(qū)域識別問題，通用性強，并且具有較高的識別精確性和實時性。

技術研發(fā)人員：江浩斌;張旭培;馬世典
受保護的技術使用者：江蘇大學
技術研發(fā)日：2017.05.08
技術公布日：2017.09.22