使用摄像机的车辆定位制造技术

根据一个实施例，一种用于确定车辆位置的系统包括图像传感器、俯视视图部件、比较部件和位置部件。图像传感器获得车辆附近的环境的图像。俯视视图部件被配置成基于环境的图像生成地面的俯视视图。比较部件被配置为将俯视视图与地图进行比较，该地图包括俯视的LIDAR强度地图或基于向量的语义地图。位置部件被配置为基于比较来确定车辆在地图上的位置。

【技术实现步骤摘要】
使用摄像机的车辆定位
本公开总体涉及用于基于摄像机图像来确定车辆或图像传感器的位置的方法、系统和装置，并且更具体地涉及用于基于由传感器采集的图像和地图来确定车辆位置的方法、系统和装置。
技术介绍
机动车为商业、政府和私人实体提供相当大一部分交通运输。目前正在开发和部署自主车辆和驾驶辅助系统以提供安全性，减少所需的用户输入量，甚至完全消除用户参与。例如，一些驾驶辅助系统(例如碰撞避免系统)可以在人类驾驶时监视车辆和其他对象的驾驶、位置和速度。当系统检测到即将发生碰撞或撞击时，碰撞避免系统可能会介入并施加制动、转向车辆或执行其他避免或安全操作。作为另一个示例，自主车辆可以在很少或没有用户输入的情况下驾驶和操纵车辆。准确和快速的车辆定位通常是使自动驾驶系统或驾驶辅助系统能够安全行驶于道路或驾驶路线所必需的。
技术实现思路
根据本专利技术，提供一种用于定位的方法，所述方法包括：使用图像传感器获得环境的图像；基于所述环境的所述图像生成地面的俯视视图；将所述俯视视图与地图进行比较，所述地图包括俯视的光检测和测距(LIDAR)强度地图或基于向量的语义地图；以及基于所述比较确定所述图像传感器在所述地图上的位置。根据本专利技术的一个实施例，还包括：从所述图像中分割所述驾驶平面或地平面；以及将所述图像投影为俯视图像以生成所述俯视视图。根据本专利技术的一个实施例，其中获得所述图像包括使用所述图像传感器采集所述图像，其中所述图像传感器安装在车辆上。根据本专利技术的一个实施例，其中所述地图包括所述基于矢量的语义地图，所述方法还包括生成合成图像。根据本专利技术的一个实施例，其中将所述俯视视图与所述地图进行比较包括将所述俯视视图与所述合成图像进行比较。根据本专利技术的一个实施例，其中生成所述合成图像包括：生成包括用于道路表面的暗像素和用于道路标记的亮像素或明像素的合成图像。根据本专利技术的一个实施例，其中将所述俯视视图与所述地图进行比较包括使用以下中的一个或多个进行比较：互信息算法；或者最佳拟合算法。根据本专利技术的一个实施例，其中将所述俯视视图与所述地图进行比较包括：计算多个相对位置的分数并选择相对位置。根据本专利技术，提供一种用于确定车辆的位置的系统，所述系统包括：图像传感器，所述图像传感器用于获取车辆附近的环境的图像；俯视视图部件，所述俯视视图部件被配置为基于所述环境的所述图像来生成地面的俯视视图；比较部件，所述比较部件被配置为将所述俯视视图与地图进行比较，所述地图包括俯视的光检测和测距(LIDAR)强度地图或基于向量的语义地图；以及位置部件，所述位置部件被配置为基于所述比较来确定所述车辆在所述地图上的位置。根据本专利技术的一个实施例，其中所述俯视视图部件被配置为：从所述图像中分割所述驾驶平面或地平面；以及将所述图像投影为俯视图像以生成所述俯视视图。根据本专利技术的一个实施例，其中图像传感器安装在车辆上。根据本专利技术的一个实施例，其中所述地图包括所述基于矢量的语义地图，其中所述比较部件被配置为基于所述基于矢量的语义地图生成合成图像。根据本专利技术的一个实施例，其中所述比较部件被配置为通过将所述俯视视图与所述合成图像进行比较来将所述俯视视图与所述地图进行比较。根据本专利技术的一个实施例，并且其中比较部件被配置为通过生成包括用于道路表面的暗像素和用于道路标记的亮像素或明像素的合成图像来生成所述合成图像。根据本专利技术的一个实施例，其中所述比较部件被配置为使用以下中的一个或多个将所述俯视视图与所述地图进行比较：互信息算法；或者最佳拟合算法。根据本专利技术的一个实施例，其中所述比较部件被配置为计算多个相对位置的分数，并且所述位置部件被配置为从所述多个相对位置中选择相对位置作为所述地图上的所述位置。根据本专利技术，提供一种存储指令的非临时性计算机可读存储介质，所述指令在由一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器执行以下操作：获得车辆附近的环境的图像；基于所述环境的所述图像生成地面的俯视视图；将所述俯视视图与地图进行比较，所述地图包括俯视的光检测和测距(LIDAR)强度地图或基于向量的语义地图；以及基于所述比较确定所述车辆在所述地图上的位置。根据本专利技术的一个实施例，其中所述一个或多个指令使所述一个或多个处理器执行以下操作：从所述图像中分割所述驾驶平面或地平面；以及将所述图像投影为俯视图像以生成所述俯视视图。根据本专利技术的一个实施例，其中所述地图包括所述基于矢量的语义地图，其中所述一个或多个指令使所述一个或多个处理器执行以下操作：基于所述基于矢量的语义地图生成包括用于道路表面的暗像素和用于道路标记的亮像素或明像素的合成图像；以及通过将所述俯视视图与所述合成图像进行比较来比较所述俯视视图与所述地图。根据本专利技术的一个实施例，其中所述一个或多个指令使所述一个或多个处理器使用以下中的一个或多个将所述俯视视图与所述地图进行比较：互信息算法；或者最佳拟合算法。附图说明参考以下附图来描述本公开的非限制性和非穷举性实施方式，其中除非另有说明，否则相同的附图标记贯穿各个视图指代相同的部分。参照以下描述和附图，本公开的优点将变得更好理解，其中：图1是示出包括自动驾驶/辅助系统的车辆控制系统的实施方式的示意性框图；图2示出了根据一个实施方式的示例LIDAR强度图像；图3是示出根据一个实施方式的使用摄像机图像和LIDAR强度图进行定位的方法的示意性流程图；图4是示出根据一个实施方式的使用摄像机图像和语义矢量图(基于矢量的语义图)进行定位的方法的示意性流程图；图5示出了根据一个实施方式的示例投影的俯视图像；图6示出了根据一个实施方式的投影的俯视图像的示例性累积；图7是示出根据一个实施方式的定位部件的部件的示意框图；图8是示出根据一个实施方式的用于定位的方法的示意性流程图；以及图9是示出根据一个实施方式的计算系统的示意性框图。具体实施方式定位是允许和改进自主车辆或驾驶员辅助特征的操作的重要部分。例如，为了安全地导航，车辆必须精确地知道它在世界上的位置(或关于地图)。存在各种各样的当前方法来针对世界地图进行定位，但是需要大量的计算才能这样做，或者需要使用昂贵的、耗电传感器，例如光检测和测距(LIDAR)传感器。申请人已经开发了用于车辆定位或其他目的的可以不需要有源激光雷达传感器的系统、方法和设备。根据一个实施例，一种用于确定车辆位置的系统包括图像传感器、俯视视图部件、比较部件和位置部件。图像传感器获得车辆附近的环境的图像。俯视视图部件被配置成基于环境的图像生成地面的俯视视图。比较部件被配置为将俯视图像与地图进行比较，地图包括俯视的LIDAR强度图(LIDARintensitymap)或基于向量的语义图(vector-basedsemanticmap)。位置部件被配置为基于比较来确定车辆在地图上的位置。在本公开中呈现的至少一种方法中，车辆上的基于摄像机的系统可以用于相对于先前生成的或获得的地图来定位车辆。先前的地图可以是基于矢量的语义地图，其包含诸如车道线和其他道路标记的位置等信息。基于矢量的语义地图的一个示例是美国国防部高级研究计划局(DARPA)为城市挑战提供的道路网络定义文件(RNDF)。先前的地图可以包括地平面的LIDAR强度图。先前地图可以与基于采集的摄像机图像生成的投影的俯视图像进行比较。投影的俯视图像可以通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于定位的方法，所述方法包括：使用图像传感器获得环境的图像；基于所述环境的所述图像生成地面的俯视视图；将所述俯视图像与地图进行比较，所述地图包括俯视的光检测和测距(LIDAR)强度地图或基于向量的语义地图；以及基于所述比较确定所述图像传感器在所述地图上的位置。

【技术特征摘要】
2017.03.14 US 15/458,6111.一种用于定位的方法，所述方法包括：使用图像传感器获得环境的图像；基于所述环境的所述图像生成地面的俯视视图；将所述俯视图像与地图进行比较，所述地图包括俯视的光检测和测距(LIDAR)强度地图或基于向量的语义地图；以及基于所述比较确定所述图像传感器在所述地图上的位置。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：从所述图像中分割驾驶平面或地平面；以及将所述图像投影为俯视图像以生成所述俯视视图。3.根据权利要求1所述的方法，其中获得所述图像包括使用所述图像传感器采集所述图像，其中所述图像传感器安装在车辆上。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述地图包括所述基于矢量的语义地图，所述方法还包括生成合成图像，其中将所述俯视图像与所述地图进行比较包括将所述俯视图像与所述合成图像进行比较，并且其中生成所述合成图像包括：生成包括用于道路表面的暗像素和用于道路标记的亮像素或明像素的合成图像。5.根据权利要求1所述的方法，其中将所述俯视图像与所述地图进行比较包括使用以下中的一个或多个：互信息算法；或者最佳拟合算法。6.根据权利要求1所述的方法，其中将所述俯视图像与所述地图进行比较包括计算多个相对位置的分数并选择相对位置。7.一种用于确定车辆的位置的系统，所述系统包括：图像传感器，所述图像传感器用于获取车辆附近的环境的图像；俯视视图部件，所述俯视视图部件被配置为基于所述环境的所述图像来生成地面的俯视视图；比较部件，所述比较部件被配置为将所述俯视图像与地图进行比较，所述地图包括俯视的光检测和测距(LIDAR)强度地图或基于向量的语义地图；以及位置部件，所述位置部件被配置为基于所述比较来确定所述车辆在所述地图上的位置。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述俯视视图部件被配置为：从所述图像中分割驾驶平面或地平面；以及将所述图像投影为俯视图像以生成所述俯视视图。9.根据权利要求7-...

【专利技术属性】
技术研发人员：莎拉·霍茨，亚历山德鲁·米哈伊·古尔吉安，维迪亚·那利亚姆布特·穆拉里，托里·史密斯，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US