基于点云与视觉融合的对位方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术提供了基于点云与视觉融合的对位方法、系统、设备及存储介质，该方法包括以下步骤：在到达导航路径的终点之前，采集环境图像，进行图像识别，获得预设对位特征物体代表的图像区域和对应的激光点云信息；基于激光点云信息获得对位特征物体在车体坐标系下的目标坐标；将目标坐标投影到里程计坐标系，获得规划轨迹点序列；基于规划轨迹点序列引导车辆驶向对位特征物体。本发明专利技术能够不依赖GPS以及融合定位等可能出现全局位置数据不准确的定位源，只使用里程计坐标完成对位，不依赖任何全局对位信息而实现精确、平滑的对位。平滑的对位。平滑的对位。

【技术实现步骤摘要】
基于点云与视觉融合的对位方法、系统、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及导航定位
，尤其涉及一种基于点云与视觉融合的对位方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]球卫星定位系统(简称CPS)是利用GPS定位卫星，在全球范围内实行进行定位、导航的系统。CPS基站定位作为一种代替GPS的技术,综合采用了全球移动网络通信系统(GSM)，是继GPS后的又一种定位系统。
[0003]现有无人车对位过程中所使用的CPS系统只能提供单维度的偏差值进行对位引导，这种对位过程的前提是车辆已经停在了对位目标点较近的位置，并且几乎没有横向和航向角误差，前后微动即可完成对位。并且，需要无人车首先完成导航任务，再切换到对位过程，开始前后调整。这样的过程首先是没有完整的目标信息，不能支持更多更丰富的规划控制过程，其次是效率低。
[0004]尤其是昂遭遇到GPS信号不稳定的情况，CPS系统只能间隙性地获得定位信息，在导航过程中非常容易发生跳变，造成导航不准确，无法满足需要高精度的对位操作的装卸要求。
[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于点云与视觉融合的对位方法、系统、设备及存储介质。
[0006]需要说明的是，上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供基于点云与视觉融合的对位方法、系统、设备及存储介质，克服了现有技术的困难，能够在码头货船靠岸、GPS定位失灵的场景下，充分利用货船的边缘信息，实现车辆的自定位，提高了集卡与岸桥对位的精度。
[0008]本专利技术的实施例提供一种基于点云与视觉融合的对位方法，包括以下步骤：
[0009]在到达导航路径的终点之前，采集环境图像，进行图像识别，获得预设对位特征物体代表的图像区域和对应的激光点云信息；
[0010]基于激光点云信息获得所述对位特征物体在车体坐标系下的目标坐标；
[0011]将所述目标坐标投影到里程计坐标系，获得规划轨迹点序列；
[0012]基于所述规划轨迹点序列引导车辆驶向所述对位特征物体。
[0013]优选地，所述在到达导航路径的终点之前，采集环境图像，进行图像识别，获得预设对位特征物体代表的图像区域和对应的激光点云信息，包括：
[0014]基于GPS定位数据建立导航路径；
[0015]基于所述导航路径行驶，实时采集环境图像；
[0016]对所述环境图像进行图像识别，当识别到预设对位特征物体代表的图像区域，获
得所述图像区域对应的激光点云信息，当未识别到则返回基于所述导航路径行驶，实时采集环境图像的步骤。
[0017]优选地，所述基于所述导航路径行驶，实时采集环境图像，还包括：
[0018]通过视觉传感器和激光雷达的融合设备采集环境图像和对应的激光点云信息。
[0019]优选地，所述预设对位特征物体包括：大车的横梁或吊具的勾爪。
[0020]优选地，所述将所述目标坐标投影到里程计坐标系，获得规划轨迹点序列，包括：
[0021]将所述目标坐标投影到里程计坐标系；
[0022]至少根据里程计坐标系下所述目标坐标的目标位姿信息和当前位姿势信息，生成引导车辆至目标坐标的轨迹。
[0023]优选地，所述至少根据里程计坐标系下所述目标坐标的目标位姿信息和当前位姿势信息，生成引导车辆至目标坐标的轨迹，包括：
[0024]根据里程计坐标系下所述目标坐标的目标位姿信息、当前位姿势信息以及当前速度，生成引导车辆至目标坐标的导航轨迹，所述导航轨迹为一规划轨迹点序列，所述规划轨迹点序列中每个规划轨迹点包含一信息组，所述信息组至少包括里程计坐标系下规划轨迹点的坐标信息、姿态信息以及路程。
[0025]优选地，所述坐标信息为每个所述规划轨迹点在里程计坐标系下的坐标x、坐标y。
[0026]优选地，所述姿态信息至少包括路径切线方向、车辆期望航向、路径曲率。
[0027]优选地，所述基于所述规划轨迹点序列引导车辆驶向所述对位特征物体，包括：
[0028]基于所述规划轨迹点序列中的每个规划轨迹点依次引导车辆，基于坐标信息和姿态信息进行横向控制，基于路程进行纵向控制。
[0029]本专利技术的实施例还提供一种基于点云与视觉融合的对位系统，用于实现上述的基于点云与视觉融合的对位方法，基于点云与视觉融合的对位系统包括：
[0030]环境采集模块，在到达导航路径的终点之前，采集环境图像，进行图像识别，获得预设对位特征物体代表的图像区域和对应的激光点云信息；
[0031]坐标定位模块，基于激光点云信息获得所述对位特征物体在车体坐标系下的目标坐标；
[0032]轨迹规划模块，将所述目标坐标投影到里程计坐标系，获得规划轨迹点序列；
[0033]行驶引导模块，基于所述规划轨迹点序列引导车辆驶向所述对位特征物体。
[0034]本专利技术的实施例还提供一种基于点云与视觉融合的对位设备，包括：
[0035]处理器；
[0036]存储器，其中存储有处理器的可执行指令；
[0037]其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述基于点云与视觉融合的对位方法的步骤。
[0038]本专利技术的实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，程序被执行时实现上述基于点云与视觉融合的对位方法的步骤。
[0039]本专利技术的基于点云与视觉融合的对位方法、系统、设备及存储介质，能够不依赖GPS以及融合定位等可能出现全局位置数据不准确的定位源，只使用里程计坐标完成对位，不依赖任何全局对位信息而实现精确、平滑的对位。
附图说明
[0040]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
[0041]图1是本专利技术的基于点云与视觉融合的对位方法的流程图。
[0042]图2至4是本专利技术的基于点云与视觉融合的对位方法的一种实施过程的示意图。
[0043]图5是本专利技术的基于点云与视觉融合的对位方法的另一种实施过程的流程图。
[0044]图6是本专利技术的基于点云与视觉融合的对位系统的结构示意图。
[0045]图7是本专利技术的基于点云与视觉融合的对位设备的结构示意图。以及
[0046]图8是本专利技术一实施例的计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
[0047]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本申请所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用系统，本申请中的各项细节也可以根据不同观点与应用系统，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0048]下面以附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于点云与视觉融合的对位方法，其特征在于，包括如下步骤：在到达导航路径的终点之前，采集环境图像，进行图像识别，获得预设对位特征物体代表的图像区域和对应的激光点云信息；基于激光点云信息获得所述对位特征物体在车体坐标系下的目标坐标；将所述目标坐标投影到里程计坐标系，获得规划轨迹点序列；基于所述规划轨迹点序列引导车辆驶向所述对位特征物体。2.根据权利要求1所述的基于点云与视觉融合的对位方法，其特征在于，所述在到达导航路径的终点之前，采集环境图像，进行图像识别，获得预设对位特征物体代表的图像区域和对应的激光点云信息，包括：基于GPS定位数据建立导航路径；基于所述导航路径行驶，实时采集环境图像；对所述环境图像进行图像识别，当识别到预设对位特征物体代表的图像区域，获得所述图像区域对应的激光点云信息，当未识别到则返回基于所述导航路径行驶，实时采集环境图像的步骤。3.根据权利要求1所述的基于点云与视觉融合的对位方法，其特征在于，所述基于所述导航路径行驶，实时采集环境图像，还包括：通过视觉传感器和激光雷达的融合设备采集环境图像和对应的激光点云信息。4.根据权利要求1所述的基于点云与视觉融合的对位方法，其特征在于，所述预设对位特征物体包括：大车的横梁或吊具的勾爪。5.根据权利要求1所述的基于点云与视觉融合的对位方法，其特征在于，所述将所述目标坐标投影到里程计坐标系，获得规划轨迹点序列，包括：将所述目标坐标投影到里程计坐标系；至少根据里程计坐标系下所述目标坐标的目标位姿信息和当前位姿势信息，生成引导车辆至目标坐标的轨迹。6.根据权利要求5所述的基于点云与视觉融合的对位方法，其特征在于，所述至少根据里程计坐标系下所述目标坐标的目标位姿信息和当前位姿势信息，生成引导车辆至目标坐标的轨迹，包括：根据里程计坐标系下所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭黎敏，张波，饶兵兵，
申请(专利权)人：上海西井科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：