【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动泊车的仿真测试，尤其涉及一种基于ue构建的应用于avp的vslam仿真系统及方法。
技术介绍
1、avp是自动驾驶汽车一种特殊的应用，在该任务中，车辆需要导航在狭窄、拥挤且无法使用gps的室内停车场，vslam技术可实现在这一场景实现精确的定位。
2、vslam方案中车辆使用4路摄像头，通过ipm(逆透视变换)将图像变换成鸟瞰图，然后神经网络检测语义视觉特征，包括车道、停车线、路标和减速带，基于这些特征构建语义视觉地图。通过厘米级的语义特征匹配，可以在地图上对车辆进行定位。由于vslam算法涉及ipm图像拼接、语义视觉特征分割、建图、定位、回环检测、融合等模块，各个模块串联工作，前期需要仿真数据作为各个模块输入，使各模块能并行开发。
3、vslam算法语义特征分割子模块开发需要大量的仿真数据集，包括用于训练神经网络检测的带语义标签的ipm图，实采数据人工标注耗时耗力，难以满足日益缩短的开发周期需求。
4、vslam算法建图定位子模块开发需要相机数据、真实轨迹数据验证。实车数据难以保证真实轨迹数据的精准性，必须借助仿真数据来进行验证vslam建图定位准确性。
5、vslam算法在实车上开展测试存在安全隐患，前期无法采用实车进行测试，同时实车测试效率低，资源消耗多，难以复现偶然和危险极端场景，这需要搭建一套在台上开展vslam算法仿真测试系统。
6、传统的仿真系统主要模拟场景中的道路、建筑物、障碍物、车位线等逻辑信息、运动信息，对真实场景几何还原、渲染还原
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于ue构建的应用于avp的vslam仿真系统及方法，解决了仿真中静态场景还原的难题，有效保证视觉感知的可靠性和鲁棒性。
2、根据本专利技术的第一方面，提供了一种基于ue构建的应用于avp的vslam仿真系统，包括：avp模块和vslam仿真模块；
3、所述vslam仿真模块包括：ue场景构建单元、传感器模型构建单元、车辆动力学模型构建单元；
4、所述ue场景构建单元通过ue游戏引擎的渲染能力模拟构建泊车场景；
5、所述传感器模型构建单元基于所述泊车场景的场景数据搭建鱼眼相机传感器仿真模型，模拟车载相机输出仿真图；所述车辆动力学模型构建单元基于所述泊车场景的车辆数据构建车辆动力学模型；
6、所述avp模块接收所述vslam仿真模块发送的仿真数据，并与所述vslam仿真模块通过can通道进行开环/闭环测试。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以作出如下改进。
7、可选的，所述ue场景构建单元包括：
8、根据avp vslam场景需求构建所述泊车场景，所述泊车场景1:1模拟还原各个场景元素，仿真输出鱼眼相机仿真图；
9、修改所述泊车场景中各元素材质，对各个所述场景元素赋予不同的无光照材质后，仿真输出鱼眼相机语义视觉特征图。
10、可选的，所述场景元素包括：车位线宽度、车位尺寸、地面、限位器、柱子、墙、车道、停车线、路标和减速带。
11、可选的，所述鱼眼相机传感器仿真模型使用标定工具标定虚拟相机参数，达到和实车一致的畸变效果，实现与真实相机输出一致的图像画面。
12、可选的，所述车辆动力学模型构建单元接收所述基于所述泊车场景的车辆数据包括：加速、制动、换挡、方向盘转角、车胎高度和摩擦力，使用matlab对照实车特性基于多体动力学构建所述车辆动力学模型，向所述ue场景构建单元实时反馈车辆位置和姿态以及鱼眼相机位置。
13、可选的，所述avp模块包括依次连接的：ipm变换鸟瞰图拼接单元、vslam语义特征神经网络单元、vslam建图定位单元和规划控制单元；
14、所述ipm变换鸟瞰图拼接单元接收所述传感器模型构建单元输出的仿真图，通过变换生成ipm俯视图，然后根据相机之间的位置关系将所述ipm俯视图拼接成一整张鸟瞰图。
15、所述鸟瞰图经过所述vslam语义特征神经网络单元训练后输入所述vslam建图定位单元进行建图定位后，输入所述规划控制单元验证建图和定位算法开环/闭环测试。
16、可选的，所述vslam语义特征神经网络单元训练过程中训练数据集的生成过程包括：
17、对所述ue场景构建单元输出的鱼眼相机仿真图和鱼眼相机语义视觉特征图进行ipm变换后分别合成仿真图鸟瞰图和语义视觉特征图鸟瞰图，并对所述语义视觉特征图鸟瞰图进行图像滤波提纯；所述训练数据集包括：所述仿真图鸟瞰图和图像滤波提纯后的所述语义视觉特征图鸟瞰图。
18、根据本专利技术的第二方面，提供一种基于ue构建的应用于avp的vslam仿真方法，包括：
19、步骤1，通过ue游戏引擎的渲染能力模拟构建泊车场景；
20、步骤2，在vslam系统中基于所述泊车场景的场景数据搭建鱼眼相机传感器仿真模型，模拟车载相机输出仿真图；所述车辆动力学模型构建单元基于所述泊车场景的车辆数据构建车辆动力学模型；
21、步骤3，在avp系统中基于所述vslam系统的仿真数据进行开环/闭环测试。
22、根据本专利技术的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现基于ue构建的应用于avp的vslam仿真方法的步骤。
23、根据本专利技术的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现基于ue构建的应用于avp的vslam仿真方法的步骤。
24、本专利技术提供的一种基于ue构建的应用于avp的vslam仿真系统、方法、电子设备及存储介质，实现vslam算法能在仿真台架上开展开环/闭环测试，充分发挥了ue的光照渲染能力，实现在仿真系统中能模拟构建出与真实停车场一致的车辆运行场景，保证仿真传感器的图像质量。解决了仿真中静态场景还原的难题，有效保证视觉感知的可靠性和鲁棒性。填补了基于ue进行avp slam系统仿真方案的空白。通过基于ue的仿真系统测试完善算法，代替大量实车测试，使测试效率提升数倍。
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1.一种基于UE构建的应用于AVP的VSLAM仿真系统，其特征在于，所述仿真系统包括：AVP模块和VSLAM仿真模块；
2.根据权利要求1所述的VSLAM仿真系统，其特征在于，所述UE场景构建单元包括：
3.根据权利要求2所述的VSLAM仿真系统，其特征在于，所述场景元素包括：车位线宽度、车位尺寸、地面、限位器、柱子、墙、车道、停车线、路标和减速带。
4.根据权利要求1所述的VSLAM仿真系统，其特征在于，所述鱼眼相机传感器仿真模型使用标定工具标定虚拟相机参数，达到和实车一致的畸变效果，实现与真实相机输出一致的图像画面。
5.根据权利要求1所述的VSLAM仿真系统，其特征在于，所述车辆动力学模型构建单元接收所述基于所述泊车场景的车辆数据包括：加速、制动、换挡、方向盘转角、车胎高度和摩擦力，使用MATLAB对照实车特性基于多体动力学构建所述车辆动力学模型，向所述UE场景构建单元实时反馈车辆位置和姿态以及鱼眼相机位置。
6.根据权利要求1所述的VSLAM仿真系统，其特征在于，所述AVP模块包括依次连接的：IPM变换鸟瞰图拼接
7.根据权利要求6所述的VSLAM仿真系统，其特征在于，所述VSLAM语义特征神经网络单元训练过程中训练数据集的生成过程包括：
8.一种基于UE构建的应用于AVP的VSLAM仿真方法，其特征在于，所述仿真方法包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现如权利要求8所述的基于UE构建的应用于AVP的VSLAM仿真方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现如权利要求8所述的基于UE构建的应用于AVP的VSLAM仿真方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于ue构建的应用于avp的vslam仿真系统，其特征在于，所述仿真系统包括：avp模块和vslam仿真模块；
2.根据权利要求1所述的vslam仿真系统，其特征在于，所述ue场景构建单元包括：
3.根据权利要求2所述的vslam仿真系统，其特征在于，所述场景元素包括：车位线宽度、车位尺寸、地面、限位器、柱子、墙、车道、停车线、路标和减速带。
4.根据权利要求1所述的vslam仿真系统，其特征在于，所述鱼眼相机传感器仿真模型使用标定工具标定虚拟相机参数，达到和实车一致的畸变效果，实现与真实相机输出一致的图像画面。
5.根据权利要求1所述的vslam仿真系统，其特征在于，所述车辆动力学模型构建单元接收所述基于所述泊车场景的车辆数据包括：加速、制动、换挡、方向盘转角、车胎高度和摩擦力，使用matlab对照实车特性基于多体动力学构建所述车辆动力学模型，向所述ue场景构建单元实时反馈车辆位...
【专利技术属性】
技术研发人员：张龙，周宗强，
申请(专利权)人：武汉光庭信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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