一种适用车载巡检的目标定位修正方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种适用车载巡检的目标定位修正方法及系统，方法包括：获取GPS的安装误差角，通过安装误差角计算获得指北方向角；巡检车辆上的相机通过目标跟踪算法对多个巡检目标进行分别跟踪，获得各巡检目标的多组原始GPS数据；通过各巡检目标的多组原始GPS数据、指北方向角和巡检车辆的GPS轨迹数据，计算获得各巡检目标的多组目标交点坐标；对各巡检目标的多组目标交点坐标进行聚类，计算获得各巡检目标的中心点位置。本发明专利技术考虑多方面的定位精度影响因素，通过安装校正、目标跟踪和聚类算法逐项修正完成巡检目标的精确定位，有效提升目标定位精度达到0

【技术实现步骤摘要】
一种适用车载巡检的目标定位修正方法及系统


[0001]本专利技术涉及目标定位算法领域，尤其涉及一种适用车载巡检的目标定位修正方法及系统。

技术介绍

[0002]城市巡检方式包括人工巡检和车载智能巡检。人工巡检方式主要通过巡检人员驾车进行巡査，对设施及事件通过资质表格或移动设备进行记录和拍照，再进行信息整理和上报，这种方式巡检效率低、人工成本高、实时性较差。车载智能巡检方式通过在巡检车上部署摄像头等传感器设备，车辆行驶过程中实时拍摄前景图像，再通过移动存储设备或无线网络传输到后台进行识别。随着物联网、人工智能、传感器等技术的发展，以轻量化车载设备及人工智能算法为核心的车载智能巡检系统被逐渐应用于城市部件采集、道路健康巡查、基础设施巡检等领域，具备巡检效率高、人工成本低、实时性强等优点，具有良好的社会和经济效益。
[0003]由于现有的车载双目智能巡检系统在巡检过程中会采集多类型的原始数据，如车辆的行驶轨迹、航向、车速，双目相机采集的图像、视频，目标识别的类型、景深、角度、识别区域等。这些数据由于设备安装和系统本身的原因，会产生一定的误差，如GPS、双目相机安装的误差，目标定位计算的误差等，严重影响巡检目标的定位精度。
[0004]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种适用车载巡检的目标定位修正方法，包括：
[0006]S1：巡检车辆按照预设路线进行巡检，获取GPS的安装误差角，通过安装误差角计算获得指北方向角；
[0007]S2：巡检车辆上的相机通过目标跟踪算法对多个巡检目标进行分别跟踪，获得各巡检目标的多组原始GPS数据；
[0008]S3：通过各巡检目标的多组原始GPS数据、指北方向角和巡检车辆的GPS轨迹数据，计算获得各巡检目标的多组目标交点坐标；
[0009]S4：对各巡检目标的多组目标交点坐标进行聚类，计算获得各巡检目标的中心点位置。
[0010]优选的，步骤S1具体为：
[0011]S11：获取巡检车辆的多个轨迹点之间的角度A1，A2，
…
，A
m
和GPS的航向角B1，B2，
…
，B
m
；
[0012]S12：计算获得GPS的安装误差角，计算公式为：
[0013]C
r
＝(A
r
–
B
r
+720)/360
[0014]C
av
＝(C
1+
C2+...+C
m
)/m
[0015]其中，m代表采集的m组数据，C
r
代表每组插值计算结果，C
av
为GPS的安装误差角；
[0016]S13：安装误差角校正后，校准得到巡检目标方向与正北方向的夹角，得到指北方向角。
[0017]优选的，步骤S2具体为：
[0018]S21：巡检车辆上的相机每隔预设频率采集一次图像；
[0019]S22：获取图像中各巡检目标的识别区域，以及识别区域S的中心点与相机形成的直线与行车方向之间的夹角A；
[0020]S23：在连续采集帧中，若A
i
>A
i
‑1并且S
i
>S
i
‑1，则将其判断为同一个目标，i为采集帧的编号；当同时出现多个巡检目标时，根据距离景深L来区分多个巡检目标，所述距离景深L为目标图像像素点距离相机的距离；
[0021]S24：对各巡检目标进行分别跟踪，获得各巡检目标的多组原始GPS数据。
[0022]优选的，步骤S3具体为：
[0023]S31：在巡检车辆的GPS轨迹数据中提取巡检车辆的两个相邻轨迹点，轨迹点Point(j)的坐标为(X
j
,Y
j
)，行车方向为R
j
，双目识别到巡检目标q的夹角为W
j
；轨迹点Point(j+1)的坐标为(X
j+1
,Y
j+1
)，行车方向为R
j+1
，双目识别到巡检目标q的夹角为W
j+1
；j为巡检车辆轨迹点的编号，q为巡检目标的编号；
[0024]S32：计算获得巡检目标q的第一角度angle1和第二角度angle2，计算公式为：
[0025]angle1＝(R
j
+W
j
+720)/360
[0026]angle2＝(R
j+1
+W
j+1
+720)/360；
[0027]S33：通过第一角度angle1和第二角度angle2计算获得巡检目标q的第j个目标交点坐标(U
j
,V
j
)，计算公式为：
[0028][0029][0030]S33：重复S31
‑
S33获取巡检目标q的所有目标交点坐标。
[0031]优选的，步骤S4具体为：
[0032]S41：将巡检目标q的目标交点坐标分为k组，随机选取p个目标交点坐标作为聚类中心，p的值小于k；
[0033]S42：计算每个目标交点坐标与各聚类中心之间的距离，把每个目标交点坐标分配给距离最近的聚类中心；
[0034]S43：聚类中心以及分配的目标交点坐标为一个聚类；
[0035]S44：对于一个聚类，每分配一个目标交点坐标，聚类中心会根据当前聚类中的目标交点坐标重新设置；
[0036]S45：重复S41
‑
S44，直至各聚类中的聚类中心不在发生变化；
[0037]S46：根据景深值的有效性来设置权重，巡检目标q的目标交点坐标的总数为N，最大景深值为Dep
max
，对于目标交点坐标(U
j
,V
j
)，第j个目标交点坐标的权重为：
[0038]T
j
＝N*Dep
max
/Dep
j
[0039]其中Dep
j
为第j个目标交点坐标的景深值，j的最大值为N；
[0040]S47：计算获得巡检目标q的总权重数：T＝T1+T2+...+T
N
；
[0041]S48：计算获得巡检目标q的中心点位置(U,V)，计算公式为：
[0042]U＝(U1*T1+U2*T1+...+U
N
*T
N
)/T；
[0043]V＝(V1*T1+V2*T1+...+V
N
*T
N
)/T。
[0044]一种适用车载巡检的目标定位修正系统，包括：
[0045]指北方向角获取模块，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用车载巡检的目标定位修正方法，其特征在于，包括：S1：巡检车辆按照预设路线进行巡检，获取GPS的安装误差角，通过安装误差角计算获得指北方向角；S2：巡检车辆上的相机通过目标跟踪算法对多个巡检目标进行分别跟踪，获得各巡检目标的多组原始GPS数据；S3：通过各巡检目标的多组原始GPS数据、指北方向角和巡检车辆的GPS轨迹数据，计算获得各巡检目标的多组目标交点坐标；S4：对各巡检目标的多组目标交点坐标进行聚类，计算获得各巡检目标的中心点位置。2.根据权利要求1所述的适用车载巡检的目标定位修正方法，其特征在于，步骤S1具体为：S11：获取巡检车辆的多个轨迹点之间的角度A1，A2，
…
，A
m
和GPS的航向角B1，B2，
…
，B
m
；S12：计算获得GPS的安装误差角，计算公式为：C
r
＝(A
r
–
B
r
+720)/360C
av
＝(C
1+
C2+...+C
m
)/m其中，m代表采集的m组数据，C
r
代表每组插值计算结果，C
av
为GPS的安装误差角；S13：安装误差角校正后，校准得到巡检目标方向与正北方向的夹角，得到指北方向角。3.根据权利要求1所述的适用车载巡检的目标定位修正方法，其特征在于，步骤S2具体为：S21：巡检车辆上的相机每隔预设频率采集一次图像；S22：获取图像中各巡检目标的识别区域，以及识别区域S的中心点与相机形成的直线与行车方向之间的夹角A；S23：在连续采集帧中，若A
i
>A
i
‑1并且S
i
>S
i
‑1，则将其判断为同一个目标，i为采集帧的编号；当同时出现多个巡检目标时，根据距离景深L来区分多个巡检目标，所述距离景深L为目标图像像素点距离相机的距离；S24：对各巡检目标进行分别跟踪，获得各巡检目标的多组原始GPS数据。4.根据权利要求1所述的适用车载巡检的目标定位修正方法，其特征在于，步骤S3具体为：S31：在巡检车辆的GPS轨迹数据中提取巡检车辆的两个相邻轨迹点，轨迹点Point(j)的坐标为(X
j
,Y
j
)，行车方向为R
j
，双目识别到巡检目标q的夹角为W
j
；轨迹点Point(j+1)的坐标为(X
j+1
,Y
j+1
)，行车方向为R
j+1
，双目识别到巡检目标q的夹角为W
j+1

【专利技术属性】
技术研发人员：韩崔燕，梅文成，周扬，柏莉，陈慧，
申请(专利权)人：武汉众智鸿图科技有限公司，
类型：发明
国别省市：