本技術(shù)涉及自動(dòng)駕駛，特別是涉及一種車輛定位方法和裝置、一種電子設(shè)備和一種存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，車輛當(dāng)前位置信息的準(zhǔn)確獲取至關(guān)重要，它是后續(xù)規(guī)劃、決策等自動(dòng)駕駛業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)。盡管現(xiàn)有技術(shù)中存在多種基于不同原理的車輛定位系統(tǒng)，但各有局限性。例如，基于全球定位系統(tǒng)(gps，global?positioning?system)的定位手段在城市高樓林立的環(huán)境中可能因信號(hào)遮擋和多徑傳播而精度下降；慣性導(dǎo)航雖具有自動(dòng)工作、短時(shí)精度高和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但長(zhǎng)期使用會(huì)導(dǎo)致累積誤差增大，難以獨(dú)立提供長(zhǎng)期精確定位；激光雷達(dá)定位通過測(cè)量周圍環(huán)境的三維結(jié)構(gòu)和障礙物位置，能夠獲得車輛相對(duì)于地圖的準(zhǔn)確位置，但需要昂貴的設(shè)備和高精度地圖，成本較高。

2、相比之下，視覺成像定位系統(tǒng)因其低廉的價(jià)格、無需高精度地圖及較高的定位精度等優(yōu)點(diǎn)，展現(xiàn)出極大的應(yīng)用潛力。盡管自動(dòng)駕駛領(lǐng)域已有多種基于視覺成像的定位方法，但普遍存在精度不足、需要高精度地圖配合等問題，尚無法作為一種可靠的定位手段。

3、因此，如何提供一種低成本、高精度、且無需高精度地圖配合的基于視覺成像的定位方法，是本領(lǐng)域亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例提供了一種車輛定位方法，以解決如何提供一種低成本、高精度、且無需高精度地圖配合的基于視覺成像的定位方法的問題。

2、相應(yīng)的，本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種車輛定位裝置、一種電子設(shè)備以及一種存儲(chǔ)介質(zhì)，用以保證上述方法的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用。

3、為了解決上述問題，本技術(shù)實(shí)施例公開了一種車輛定位方法，所述車輛上安裝有攝像頭，所述方法包括：

4、通過所述攝像頭采集圖像，所述圖像中包含紅綠燈，所述紅綠燈具有對(duì)應(yīng)的光源直徑；

5、根據(jù)所述紅綠燈在所述圖像上若干個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)、所述攝像頭的焦距以及所述光源直徑，得到所述攝像頭與紅綠燈的垂直距離；

6、基于所述若干個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)以及所述紅綠燈的若干個(gè)空間位置坐標(biāo)，計(jì)算得到所述攝像頭在所述紅綠燈所處的平面上的投影坐標(biāo)；

7、根據(jù)所述攝像頭的空間位置坐標(biāo)對(duì)所述車輛進(jìn)行定位，所述攝像頭的空間位置坐標(biāo)為根據(jù)所述垂直距離、所述投影坐標(biāo)與所述紅綠燈的空間位置坐標(biāo)得到。

8、在本技術(shù)的一種可選的實(shí)施例中，所述根據(jù)所述紅綠燈在所述圖像上若干個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)、所述攝像頭的焦距以及所述光源直徑，得到所述攝像頭與紅綠燈的垂直距離，包括：

9、分別計(jì)算每個(gè)所述第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)與其余所述第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)之間的位置距離；

10、將所述位置距離中最遠(yuǎn)的位置距離，作為所述第一預(yù)設(shè)點(diǎn)之間的最大距離；

11、根據(jù)所述最大距離、所述攝像頭的焦距以及所述光源直徑，得到所述攝像頭與紅綠燈的垂直距離。

12、在本技術(shù)的一種可選的實(shí)施例中，所述基于所述若干個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)以及所述紅綠燈的若干個(gè)空間位置坐標(biāo)，計(jì)算得到所述攝像頭在所述紅綠燈所處的平面上的投影坐標(biāo)，包括：

13、基于所述光源直徑、所述垂直距離、所述攝像頭的焦距、每個(gè)所述第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)以及每個(gè)所述第一預(yù)設(shè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述紅綠燈的空間位置坐標(biāo)，得到每個(gè)所述第一預(yù)設(shè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的投影坐標(biāo)方程；

14、根據(jù)所有所述第一預(yù)設(shè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述投影坐標(biāo)方程，按照最小二乘法計(jì)算得到所述攝像頭在所述紅綠燈所處的平面上的投影坐標(biāo)；

15、其中，所述每個(gè)所述第一預(yù)設(shè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的投影坐標(biāo)方程為：

16、cpi(x-xlamp?i)2+cpi(y-ylamp?i)2-himage2

17、

18、cpi為第i個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的投影參數(shù)，x為所述攝像頭在所述紅綠燈所處的平面上的投影坐標(biāo)的橫坐標(biāo)，y為所述攝像頭在所述紅綠燈所處的平面上的投影坐標(biāo)的縱坐標(biāo)，xlamp?i為第i個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的紅綠燈的空間位置坐標(biāo)的橫坐標(biāo)，ylamp?i為第i個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的紅綠燈的空間位置坐標(biāo)的縱坐標(biāo)，x′i為第i個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)的橫坐標(biāo)，y′i為第i個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)的縱坐標(biāo)，himage為所述垂直距離，fimage為所述光源直徑。

19、在本技術(shù)的一種可選的實(shí)施例中，在所述通過所述攝像頭采集圖像之后，所述方法還包括：

20、獲取所述攝像頭的位姿信息，所述攝像頭的位姿信息至少包括所述攝像頭的方位角和俯仰角；

21、從所述圖像上獲取所述紅綠燈的若干個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的初始位置坐標(biāo)；

22、依據(jù)所述方位角和所述俯仰角，對(duì)所述若干個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的初始位置坐標(biāo)進(jìn)行校正，得到所述紅綠燈在所述圖像上若干個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)。

23、在本技術(shù)的一種可選的實(shí)施例中，所述紅綠燈包含一個(gè)在當(dāng)前時(shí)刻亮起的目標(biāo)信號(hào)燈，所述從所述圖像上獲取所述紅綠燈的若干個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的初始位置坐標(biāo)，包括：

24、識(shí)別所述圖像中所述紅綠燈在當(dāng)前時(shí)刻亮起的所述目標(biāo)信號(hào)燈；

25、將所述圖像轉(zhuǎn)換為二值化圖像，對(duì)所述二值化圖像使用開操作，得到預(yù)處理后的圖像；

26、從所述預(yù)處理后的圖像上獲取所述目標(biāo)信號(hào)燈的所述若干個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的初始位置坐標(biāo)。

27、在本技術(shù)的一種可選的實(shí)施例中，所述車輛存在對(duì)應(yīng)的車輛坐標(biāo)系，所述攝像頭存在對(duì)應(yīng)的攝像頭坐標(biāo)系，所述車輛坐標(biāo)系與所述攝像頭坐標(biāo)系之間具有位姿關(guān)系，所述根據(jù)所述攝像頭的空間位置坐標(biāo)對(duì)所述車輛進(jìn)行定位，包括：

28、獲取所述車輛的位姿信息以及初始定位信息；

29、基于所述車輛的位姿信息以及所述位姿關(guān)系，根據(jù)所述攝像頭的空間位置坐標(biāo)得到所述車輛的空間位置坐標(biāo)；

30、使用所述車輛的空間位置坐標(biāo)更新所述初始定位信息，得到所述車輛的定位信息。

31、在本技術(shù)的一種可選的實(shí)施例中，所述目標(biāo)信號(hào)燈的所述若干個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的初始位置坐標(biāo)至少包括：所述目標(biāo)信號(hào)燈的中心點(diǎn)在所述預(yù)處理后的圖像上的位置坐標(biāo)，以及所述目標(biāo)信號(hào)燈的外接矩形的頂點(diǎn)在所述預(yù)處理后的圖像上的位置坐標(biāo)；

32、所述紅綠燈的空間位置坐標(biāo)至少包括：所述目標(biāo)信號(hào)燈的中心點(diǎn)的空間位置坐標(biāo)，以及所述目標(biāo)信號(hào)燈的第二預(yù)設(shè)點(diǎn)的空間位置坐標(biāo)，所述第二預(yù)設(shè)點(diǎn)為依據(jù)所述目標(biāo)信號(hào)燈的中心點(diǎn)的空間位置坐標(biāo)和所述光源直徑得到。

33、本技術(shù)實(shí)施例還公開了一種車輛定位裝置，所述車輛上安裝有攝像頭，所述裝置包括：

34、圖像采集模塊，用于通過所述攝像頭采集圖像，所述圖像中包含紅綠燈，所述紅綠燈具有對(duì)應(yīng)的光源直徑；

35、垂直距離計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述紅綠燈在所述圖像上若干個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)、所述攝像頭的焦距以及所述光源直徑，得到所述攝像頭與紅綠燈的垂直距離；

36、投影坐標(biāo)計(jì)算模塊，用于基于所述若干個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)以及所述紅綠燈的若干個(gè)空間位置坐標(biāo)，計(jì)算得到所述攝像頭在所述紅綠燈所處的平面上的投影坐標(biāo)；

37、車輛定位模塊，用于根據(jù)所述攝像頭的空間位置坐標(biāo)對(duì)所述車輛進(jìn)行定位，所述攝像頭的空間位置坐標(biāo)為根據(jù)所述垂直距離、所述投影坐標(biāo)與所述紅綠燈的空間位置坐標(biāo)得到。

38、本技術(shù)實(shí)施例還公開了一種電子設(shè)備，包括：處理器；和存儲(chǔ)器，其上存儲(chǔ)有可執(zhí)行代碼，當(dāng)所述可執(zhí)行代碼被執(zhí)行時(shí)，使得所述處理器執(zhí)行如本技術(shù)實(shí)施例中一個(gè)或多個(gè)所述的車輛定位方法。

39、本技術(shù)實(shí)施例還公開了一個(gè)或多個(gè)機(jī)器可讀介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有可執(zhí)行代碼，當(dāng)所述可執(zhí)行代碼被執(zhí)行時(shí)，使得處理器執(zhí)行如本技術(shù)實(shí)施例中一個(gè)或多個(gè)所述的車輛定位方法。

40、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)實(shí)施例包括以下優(yōu)點(diǎn)：

41、在本技術(shù)實(shí)施例中，通過攝像頭采集圖像，圖像中包含紅綠燈，紅綠燈具有對(duì)應(yīng)的光源直徑；根據(jù)紅綠燈在圖像上若干個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)、攝像頭的焦距以及光源直徑，得到攝像頭與紅綠燈的垂直距離；基于若干個(gè)第一預(yù)設(shè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)以及紅綠燈的若干個(gè)空間位置坐標(biāo)，計(jì)算得到攝像頭在紅綠燈所處的平面上的投影坐標(biāo)；根據(jù)攝像頭的空間位置坐標(biāo)對(duì)車輛進(jìn)行定位，攝像頭的空間位置坐標(biāo)為根據(jù)垂直距離、投影坐標(biāo)與紅綠燈的空間位置坐標(biāo)得到。本技術(shù)實(shí)施例通過利用城市道路中普遍存在的紅綠燈信息，結(jié)合低成本攝像頭，實(shí)現(xiàn)了毫米級(jí)高精度的實(shí)時(shí)定位，不僅顯著降低了定位成本，還能確保良好的定位精度，無需依賴高精度地圖即可在高速場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛定位，從而減少了額外傳感器和高精度點(diǎn)云地圖的構(gòu)建成本。