具有基于单目相机的交通标志跟踪和定位机制的导航系统及其操作方法技术方案

公开了具有基于单目相机的交通标志跟踪和定位机制的导航系统及其操作方法。一种导航系统的操作方法，包括：接收图像的多个帧，包括第一帧及第二帧；基于标志识别模型，从第一帧和第二帧之间的图像检测交通标志；从第一帧提取第一图像，并且从第二帧提取第二图像；基于相似度模型，匹配第一图像和第二图像中的交通标志是相同的；基于第一图像和第二图像，利用惯性测量单元读数来生成交通标志的标志位置；以及生成用于标志位置的全球坐标以用于在导航地图上显示。航地图上显示。航地图上显示。

【技术实现步骤摘要】
具有基于单目相机的交通标志跟踪和定位机制的导航系统及其操作方法


[0001]本专利技术的实施例一般而言涉及导航系统，并且更具体地涉及用于基于单目相机(mono
‑
camera)的交通标志跟踪和定位机制的系统。

技术介绍

[0002]随着用户变得越来越能够获得导航设备和基于车辆的导航服务的增长，新的和旧的范例开始利用此新的设备空间。存在许多技术解决方案来利用这种新的设备能力以增强或扩大导航并改善车辆安全性。然而，用户通常不具备在导航或路线引导期间确定交通标志的位置的能力。现有技术中的研究和开发可以采取无数不同的方向。
[0003]因此，仍然需要一种具有基于单目相机的交通标志跟踪和定位机制的导航系统，用于在使用导航系统和路线引导时使操作者知晓。鉴于不断增加的商业竞争压力以及日益增长的消费者期望和市场中有意义的产品差异化的机会逐渐减少，找到这些问题的答案日益关键。另外，降低成本、提高效率和性能以及满足竞争压力的需要给找到这些问题的答案的关键必要性增加了更大的紧迫性。
[0004]长期以来一直在寻求这些问题的解决方案，但是现有的发展没有教导或建议任何解决方案，因此本领域技术人员长期以来一直困惑于这些问题的解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的实施例提供一种导航系统的操作方法，包括：接收图像的多个帧，包括第一帧及第二帧；基于标志识别模型从第一帧和第二帧之间的图像检测交通标志；从第一帧提取第一图像，并提取第二帧的第二图像；基于相似度模型匹配第一图像和第二图像中的交通标志相同；基于第一图像和第二图像，利用惯性测量单元读数来生成所述交通标志的标志位置；以及生成所述标志位置的全球坐标以用于在导航地图上显示。
[0006]本专利技术实施例提供一种导航系统，包括：通信单元，被配置为接收图像的多个帧，包括第一帧和第二帧；以及控制单元，其耦合到所述通信单元，所述控制单元被配置为：基于标志识别模型从第一帧与第二帧之间的图像检测交通标志；从第一帧提取第一图像，并提取第二帧的第二图像；基于相似度模型匹配第一图像和第二图像中的交通标志相同；基于第一图像和第二图像，利用惯性测量单元读数来生成所述交通标志的标志位置；以及生成用于标志位置的全球坐标以用于在导航地图上显示。
[0007]本专利技术的实施例提供了一种非暂时性计算机可读介质，包括可由用于导航系统的控制电路执行的指令，所述指令包括：接收图像的多个帧，包括第一帧及第二帧；基于标志识别模型从第一帧和第二帧之间的图像检测交通标志；从第一帧提取第一图像，并提取第二帧的第二图像；基于相似度模型匹配第一图像和第二图像中的交通标志相同；基于第一图像和第二图像，利用惯性测量单元读数来生成所述交通标志的标志位置；以及生成所述标志位置的全球坐标以用于在导航地图上显示。
[0008]本专利技术的某些实施例具有除上述步骤或元件之外的其它步骤或元件，或者具有其它步骤或元件来代替上述步骤或元件。通过阅读以下详细描述并参考附图，这些步骤或元件对于本领域技术人员将变得清楚。
附图说明
[0009]图1是本专利技术的实施例中的具有基于单目相机的交通标志跟踪和定位机制的导航系统。
[0010]图2是用于导航系统的车辆的俯视平面图图示的示例。
[0011]图3是导航系统的示例性框图。
[0012]图4是导航系统的显示接口的示例。
[0013]图5是具有第一图像的第一帧的示例。
[0014]图6是具有第二图像的第二帧的示例。
[0015]图7是导航系统的示例性控制流。
[0016]图8是本专利技术的实施例中的导航系统的操作方法的示例性流程图。
具体实施方式
[0017]充分详细地描述以下实施例以使所属领域的技术人员能够制作和使用本专利技术。应理解，基于本公开内容，其它实施例将是清楚的，且可在不脱离本专利技术的实施例的范围的情况下作出系统、过程或机械改变。
[0018]在以下描述中，给出了许多具体细节以提供对本专利技术的透彻理解。然而，显然，没有这些具体细节也可以实施本专利技术。为了避免模糊本专利技术的实施例，一些公知的电路、系统配置和处理步骤没有详细公开。
[0019]示出系统的实施例的附图是半图解的，并且不是按比例的，并且特别地，一些尺寸是为了清楚地呈现并且在附图中被夸大地示出。类似地，尽管附图中的视图为了易于描述而通常示出类似的取向，但是附图中的这种描绘对于大部分是任意的。通常，本专利技术可以在任何方向上操作。
[0020]在根据使用术语“模块”的上下文的本专利技术的实施例中，这里所指的术语“模块”可以包括软件、硬件或其组合。例如，软件可以是机器代码、固件、嵌入式代码和应用软件。又例如，硬件可以是电路、处理器、计算机、集成电路核心、压力传感器、惯性传感器、微机电系统(MEMS)、无源器件或其组合。此外，如果模块被写在下面的设备权利要求部分中，则这些模块被认为包括用于设备权利要求的目的和范围的硬件电路。
[0021]在实施例的以下描述中的模块可以如所描述的或如所示的那样彼此耦合。耦合可以是直接的或间接的，在耦合的项目之间分别没有或具有中间项目。耦合可以是物理接触或通过物品之间的通信。
[0022]现在参考图1，其中示出了本专利技术的实施例中的具有基于单目相机的交通标志跟踪和定位机制的导航系统100。导航系统100包括第一设备102，例如客户端或服务器，其连接至第二设备106，例如客户端或服务器。第一设备102可与第二设备106利用通信路径104(例如无线或有线网络)进行通信。
[0023]例如，第一设备102可为任何各种计算设备，例如蜂窝电话、平板计算机、智能电
话、笔记本计算机、车辆嵌入式导航系统、或计算设备。第一设备102可直接或间接地耦合至通信路径104以与第二设备106通信，或可为独立设备。
[0024]第二设备106可为任何各种集中或分散的计算设备、用以进行测量或记录环境信息的传感器设备，例如传感器仪器、传感器设备或传感器阵列。例如，第二设备106可为多媒体计算机、膝上型计算机、桌上型计算机、网格计算资源、虚拟化计算机资源、云计算资源、路由器、交换机、对等体分布式计算设备或其组合。
[0025]第二设备106可外部或内部地安装于车辆、集中于单一房间中或车辆内、分布于不同房间、分布于不同地理位置、嵌入于电信网络内。第二设备106可与通信路径104耦合以与第一设备102通信。
[0026]为了说明的目的，导航系统100以第二设备106作为计算设备来描述，但是应理解第二设备106可为不同类型的设备，例如独立的传感器或测量设备。还为了说明的目的，导航系统100显示为具有第二设备106及第一设备102作为通信路径104的端点，但是应理解导航系统100可具有在第一设备102、第二设备106及通信路径104之间的不同分割。例如，第一设备102、第二设备106、或其组合亦可作用为通信路径104的一部分。
[0027]通信路径104可跨越并代表各种网络及网络拓扑。例如，通信路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导航系统的操作方法，包括：接收图像的多个帧，包括第一帧及第二帧；基于标志识别模型，从第一帧和第二帧之间的图像检测交通标志；从第一帧提取第一图像，并且从第二帧提取第二图像；基于相似度模型，匹配第一图像和第二图像中的交通标志是相同的；基于第一图像和第二图像，利用惯性测量单元读数来生成所述交通标志的标志位置；以及生成用于所述标志位置的全球坐标以用于在导航地图上显示。2.如权利要求1所述的方法，其中，生成所述标志位置包括利用所述惯性测量单元读数生成三维坐标。3.如权利要求1所述的方法，其中接收图像的多个帧包括从单目相机接收视频。4.如权利要求1所述的方法，还包括：生成用于接收所述多个帧的与单目相机相关联的车辆相对位置；生成针对所述单目相机的相机补偿；并且其中：生成所述标志位置的所述全球坐标包括基于所述车辆相对位置、所述相机补偿和所述交通标志的匹配来三角测量所述标志位置。5.如权利要求1所述的方法，其中，生成所述标志位置的所述全球坐标包括基于所述惯性测量单元读数和全球导航卫星系统读数来生成所述全球坐标。6.一种导航系统，包括：通信单元，被配置为接收图像的多个帧，所述多个帧包括第一帧和第二帧；以及控制单元，其耦合到所述通信单元，所述控制单元被配置为：基于标志识别模型，从第一帧和第二帧之间的图像检测交通标志；从第一帧提取第一图像，并且从第二帧提取第二图像；基于相似度模型，匹配第一图像和第二图像中的交通标志是相同的；基于第一图像和第二图像，利用惯性测量单元读数来生成所述交通标志的标志位置；以及生成用于所述标志位置的全球坐标以用于在导航地图上显示。7.如权利要求6所述的系统，其中，所述控制单元被配置为利用所述惯性测量单元读数生成三维坐标。8.如权利要求6所述的系统，其中，所述通信单元被配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：方辉，白聪敏，胡莉娜，
申请(专利权)人：泰为股份有限公司，
类型：发明
国别省市：