CN105807296A

CN105807296A - 一种车辆定位方法、装置和设备

Info

Publication number: CN105807296A
Application number: CN201410857110.XA
Authority: CN
Inventors: 赵婷婷
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2014-12-31
Publication date: 2016-07-27
Anticipated expiration: 2034-12-31
Also published as: CN105807296B

Abstract

本发明公开了一种车辆定位方法、装置和设备，用以减少车辆定位过程中的定位误差，提高车辆定位的准确性和稳定性。所述方法包括：分别获取目标车辆的卫星定位位置信息和目标车辆行驶车道上的路面标识的图像信息；根据卫星定位位置信息，查找目标车辆行驶方向上距离卫星定位位置最近的一组路面标识信息；根据获取的图像信息，确定目标车辆行驶车道上的路面标识类型；确定查找到的、路面标识信息中类型信息与确定出的路面标识类型相同的路面标识信息作为目标路面标识信息；利用目标路面标识信息包含的位置信息中与目标车辆行驶方向垂直的方向上的坐标值替换卫星定位位置信息中与目标车辆行驶方向垂直的方向上的坐标值，得到目标车辆的位置信息。

Description

一种车辆定位方法、装置和设备

技术领域

本发明涉及车辆定位技术领域，尤其涉及一种车辆定位方法、装置和设备。

背景技术

车辆定位系统是指采用一种或多种定位技术，为发起定位车辆提供其自身位置信息的系统。现有技术中，常用的定位技术包括：GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)、北斗等。其中，GPS的定位精度将较低，通常可以达到米级。

而通过差分定位，例如伪距差分等技术，可以实现对车辆的分米级定位。但是在城市区域由于高楼遮挡等因素，定位精度会出现不稳定的情况，甚至有可能会由于高楼等障碍物的遮挡导致定位信号的缺失，从而致使定位失败。差分定位的定位误差及定位失败都会使得基于该方法的定位精度低于理论值，使得对车辆的定位存在较大的误差。

由于车辆定位误差导致对车辆所处位置信息采集有误，则可能引起严重的漏报危险场景或误报危险场景的情况出现，因此，如何实现对车辆更加精确的定位并提高车辆定位的稳定性成为现有技术亟待解决的技术问题之一。

发明内容

本发明实施例提供一种车辆定位方法、装置和设备，用以减少车辆定位过程中的定位误差，提高车辆定位的准确性和稳定性。

本发明实施例提供一种车辆定位方法，包括：

分别获取目标车辆的卫星定位位置信息和车载摄像头采集的、所述目标车辆行驶车道上的路面标识的图像信息；

根据所述卫星定位位置信息，从预先存储的路面标识信息中查找目标车辆行驶方向上距离卫星定位位置最近的一组路面标识信息，所述路面标识信息包括路面标识的位置信息和类型信息；

根据获取的图像信息，确定所述目标车辆行驶车道上的路面标识类型；

确定查找到的、路面标识信息中类型信息与确定出的路面标识类型相同的路面标识信息作为目标路面标识信息；

利用所述目标路面标识信息包含的位置信息中与所述目标车辆行驶方向垂直的方向上的坐标值替换所述卫星定位位置信息中与所述目标车辆行驶方向垂直的方向上的坐标值，得到所述目标车辆的位置信息。

本发明实施例提供一种车辆定位装置，包括：

获取单元，用于分别获取目标车辆的卫星定位位置信息和车载摄像头采集的、所述目标车辆行驶车道上的路面标识的图像信息；

查找单元，用于根据所述卫星定位位置信息，从预先存储的路面标识信息中查找目标车辆行驶方向上距离卫星定位位置最近的一组路面标识信息，所述路面标识信息包括路面标识的位置信息和类型信息；

第一确定单元，用于根据所述获取单元获取的图像信息，确定所述目标车辆行驶车道上的路面标识类型；

第二确定单元，用于确定所述查找单元查找到的、路面标识信息中类型信息与所述第一确定单元确定出的路面标识类型相同的路面标识信息作为目标路面标识信息；

定位单元，用于利用所述目标路面标识信息包含的位置信息中与所述目标车辆行驶方向垂直的方向上的坐标值替换所述卫星定位位置信息中与所述目标车辆行驶方向垂直的方向上的坐标值，得到所述目标车辆的位置信息。

本发明实施例提供一种车载终端，包括上述的车辆定位装置。

本发明实施例提供的车辆定位方法、装置和设备，根据卫星定位位置信息，确定与目标车辆前方的车道上距离卫星定位位置最近的路面标识信息，通过识别车载摄像头采集的目标车辆行驶车道上的道路标识的图像信息，确定目标车辆前方的车道上的路面标识类型，并利用确定出的路面标识类型在距离卫星定位位置信息最近的路面标识信息中进行匹配，利用匹配到的路面标识信息的位置信息对卫星定位位置信息进行修正，从而减少了对目标车辆定位过程中的误差，提高了车辆定位的准确性，另一方面，由于其不受城市中高楼等障碍物等遮挡的影响，因此，不会出现车辆定位失败的情况，提高了车辆定位的稳定性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例中，车载定位方法的实施流程示意图；

图2为本发明实施例的应用场景示意图；

图3为本发明实施例中，常见的路面标识示意图；

图4为本发明实施例中，车载摄像头采集的路面标识示意图；

图5为本发明实施例中，确定路面标识类型的流程示意图；

图6为本发明实施例中，识别出路面标识轮廓示意图；

图7为本发明实施例中，目标路面标识信息的确定流程示意图；

图8为本发明实施例中，车辆定位装置的结构示意图。

具体实施方式

为了减少车辆定位的误差，提高车辆定位的稳定性和准确性，本发明实施例提供了一种车辆定位方法、装置和设备。

以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

如图1所示，其为本发明实施例提供的车辆定位方法的实施流程示意图，可以包括以下步骤：

S11、分别获取目标车辆的卫星定位位置信息和车载摄像头采集的、该目标车辆行驶车道上的路面标识的图像信息。

对于卫星定位位置信息，可以通过安装于车载终端中的分米级高精度卫星定位模块获取目标车辆的卫星定位位置信息。较佳的，为了提高卫星定位位置的经度，还可以结合惯性导航传感器得到目标车辆的卫星定位位置信息。其中，卫星定位位置信息可以使用坐标表示，假设卫星定位位置信息为(x₀,y₀)。

如图2所示，为本发明实施例的应用场景示意图。其中，(x₀,y₀)为利用卫星定位模块定位得到的目标车辆的位置信息，(x₁₀,y₁₀)为目标车辆实际的位置信息，(x₁,y₂)和(x₁,y₁)分别为直行车道和左转车道的位置信息。

需要说明的是，图2中以车辆行驶方向作为横坐标(x坐标)，以与车辆行驶方向垂直的方向作为纵坐标(y坐标)。具体实施时，可以采用其他方式建立坐标系，为了便于描述本发明实施例中以车辆行驶方向作为横坐标为例进行描述。

对于获取的图像信息，其为二值化后的图像信息。

S12、根据获取的卫星定位位置信息，从预先存储的路面标识信息中查找目标车辆行驶方向上距离卫星定位位置最近的路面标识信息。

其中，预先存储的路面标识信息包括路面标识的位置信息和类型信息，如表1所示，其为预先在高精度GIS地图数据库中存储的路面标识信息一种可能的格式：

表1

基于此，根据卫星定位位置信息中的横坐标x₀，从表1中查找位置信息中的横坐标与x₀距离最近的路面标识，假设为x₁，根据表1可知，路面标识1、2、3均满足条件，为了确定目标车辆当前所在的车道，需要对目标车辆所在车道的车道类型进行识别。

S13、根据获取的图像信息，确定目标车辆行驶车道上的路面标识类型。

常见的路面标识如图3所示，为了识别目标车辆所在车道上的路面标识类型，本发明实施例中，基于获取的车载摄像头采集的路面标识图像信息，如图4所示，其为获取的目标车辆所在车道的路面标识的图像示意图，根据该图像信息，可以按照图5所示的流程实施：

S51、利用预设的图像识别方法从获取的图像信息中识别出路面标识的轮廓。

例如，利用OCR(OpticalCharacterRecognition，光学字符识别系统)等图像处理方法从获取的图像信息中识别出路面标识轮廓，如图6所示。

具体实施中，路面标识轮廓的识别方法可以采用其他已知的图像识别方法，本发明实施例对此不做限定。

S52、根据识别出的路面标识的轮廓确定路面标识的形状。

基于识别出的路面标识轮廓可以确定获取的图像信息中路面标识的形状。

S53、根据预先存储的路面标识类型与其对应的路面标识形状之间的对应关系，确定对应的路面标识类型。

例如，图6所示的路面标识形状对于的路面标识类型为直行车道。

S54、将确定出的路面标识类型作为目标车辆行驶车道上的路面标识类型。

S14、确定查找到的、路面标识信息中类型信息与确定出的路面标识类型相同的路面标识信息作为目标路面标识信息。

具体实施时，根据步骤S12查找到的横坐标距离卫星定位位置信息中的横坐标距离最近的路面标识信息，即表1中的路面标识1、2、3，根据其对应的路面标识类型，确定与步骤S13中确定出的路面标识类型相同的路面标识信息，即路面标识类型为直行车道的路面标识，满足条件的为路面标识2。

S15、利用目标路面标识信息包含的位置信息中与目标车辆行驶方向垂直的方向上的坐标值替换与目标车辆行驶方向垂直的方向上的坐标值，得到目标车辆的位置信息。

即利用路面标识2的路面标识位置中的纵坐标y₂替换卫星定位位置信息中的纵坐标y₀，得到(x₀,y₂)，将其作为目标车辆的位置信息，如图2所示。

根据图2可知，虽然修正后的目标车辆位置信息与目标车辆实际位置信息仍然存在误差，由于纵坐标能够表征目标车辆所行驶的车道，从而能够准确定位出目标车辆所在车道，这对于后续实现基于车道级的交通流量信息的交通信号控制策略优化以及车道级的交通诱导信息发布等提供基础。

实施例二、

具体实施时，还可以存在以下情况：在步骤S14中，与确定出的路面标识类型相同的路面标识信息包括至少两个，例如，上例中，如果与卫星定位位置信息中的横坐标最近的路面标识位置的横坐标为x₂时，由于横坐标为x₂且路面标识类型为执行车道的路面标识存在两个，路面标识5和路面标识6，这种情况，在执行步骤S15之前，可以按照以图7所示的流程确定步骤S14中的目标路面标识信息：

S71、依次分别获取车载摄像头采集的、目标车辆行驶车道两侧车道上的路面标识的图像信息。

具体实施时，依次分别获取目标车辆行驶车道左侧车道和右侧车道上的路面标识的图像信息。

S72、按照图像信息的获取次序，对获取路面标识的图像信息进行识别得到对应的路面标识类型。

分别识别出目标车辆所在车道的左侧车道和右侧车道的路面标识轮廓，进而得到路面标识形状，并根据预先存储的路面标识类型与其对应的路面标识形状之间的对应关系，确定对应的路面标识类型。

S73、根据目标车辆行驶车道及其两侧车道上的路面标识类型之间的排列顺序，确定目标车辆所在车道的目标路面标识类型。

延续上例，假设对于目标车辆来说，根据步骤S71～步骤S73识别出其左侧车道为左转车道，右侧车道为直行车道。根据表1可知，对于路面标识5来说，其左侧车道为左转车道，右侧车道为直行车道，对于路面标识6来说，其左侧车道为直行车道，右侧车道为右转车道。由此可知，目标车辆所在车道的路面标识应为路面标识5。

需要说明的是，如果与确定出的路面标识类型相同的路面标识信息包括3个及以上时，则可以按照步骤S71～步骤S74的流程依次分别提取左侧车道的左侧以及右侧车道的右侧的车道进行识别，直至能够按照路面标识类型之间的排列顺序，确定目标车辆所在车道的目标路面标识类型为止。

S74、选择包含目标路面标识类型的路面标识信息作为目标路面标识信息。

实施例三

在实施步骤S12时，由于在一定范围内，可能找到多组(两组及以上)距离目标车辆行驶方向上距离卫星定位位置最近的路面标识信息，此时，本发明实施例中可以按照以下步骤确定出一组路面标识信息作为距离卫星定位位置最近的路面标识信息：

步骤一、根据目标车辆行驶车道上的路面标识的图像信息，分别确定目标车辆行驶道路上的路面标识数量和类型。

步骤二、从查找到的至少两组路面标识信息中，选择路面标识数量和类型与确定出的、目标车辆行驶道路上的路面标识数量和类型匹配的一组路面标识信息作为查找到的、目标车辆行驶方向上距离卫星定位位置信息最近的一组路面标识信息。

具体实施时，还可以结合卫星定位位置信息中的纵坐标，选择路面标识信息包含的位置信息中纵坐标与卫星定位位置信息中的纵坐标之间的距离在预设距离范围内的路面标识信息作为查找到的、目标车辆行驶方向上距离卫星定位位置信息最近的一组路面标识信息。

具体实施时，在修正了目标车辆的位置信息之后，还可以将得到的目标车辆位置信息上报给网络侧，使得网络侧可以根据目标车辆的位置信息确定交通诱导信息以及交通灯控制策略等等。

本发明实施例中，根据卫星定位位置信息，确定与目标车辆前方的车道上距离该卫星定位位置信息最近的路面标识信息，通过识别车载摄像头采集的目标车辆行驶车道上的道路标识的图像信息，确定目标车辆前方的车道上的路面标识类型，并利用确定出的路面标识类型在距离卫星定位位置信息最近的路面标识信息中进行匹配，利用匹配到的路面标识信息的位置信息对卫星定位位置信息进行修正，从而减少了对目标车辆定位过程中的误差，提高了车辆定位的准确性，另一方面，由于其不受城市中高楼等障碍物等遮挡的影响，因此，不会出现车辆定位失败的情况，提高了车辆定位的稳定性。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种车辆定位装置和车载终端，由于上述装置及设备解决问题的原理与车辆定位方法相似，因此上述装置及设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

实施例四

如图8所示，为本发明实施例提供的车辆定位装置的结构示意图，包括：

获取单元81，用于分别获取目标车辆的卫星定位位置信息和车载摄像头采集的、所述目标车辆行驶车道上的路面标识的图像信息；

查找单元82，用于根据所述卫星定位位置信息，从预先存储的路面标识信息中查找目标车辆行驶方向上距离所述卫星定位位置最近的一组路面标识信息，所述路面标识信息包括路面标识的位置信息和类型信息；

第一确定单元83，用于根据获取单元81获取的图像信息，确定所述目标车辆行驶车道上的路面标识类型；

第二确定单元84，用于确定查找单元82查找到的、路面标识信息中类型信息与第一确定单元83确定出的路面标识类型相同的路面标识信息作为目标路面标识信息；

定位单元85，用于利用所述目标路面标识信息包含的位置信息中与所述目标车辆行驶方向垂直的方向上的坐标值替换所述卫星定位位置信息中与所述目标车辆行驶方向垂直的方向上的坐标值，得到所述目标车辆的位置信息。

其中，第一确定单元83，可以包括：

识别子单元，用于利用预设的图像识别方法从获取的图像信息中识别出路面标识的轮廓；

第一确定子单元，用于根据所述识别子单元识别出的路面标识的轮廓确定路面标识的形状；

第二确定子单元，用于根据预先存储的路面标识类型与其对应的路面标识形状之间的对应的关系，确定对应的路面标识类型；

第三确定子单元，用于将确定出的路面标识类型作为所述目标车辆行驶车道上的路面标识类型。

具体实施时，若与确定出的路面标识类型相同的路面标识信息包括至少两个时，所述获取单元81，还用于依次分别获取所述车载摄像头采集的、所述目标车辆行驶车道两侧车道上的路面标识的图像信息；所述第一确定单元83，还用于按照图像信息的获取次序，对获取路面标识的图像信息进行识别得到对应的路面标识类型；以及根据所述目标车辆行驶车道及其两侧车道上的路面标识类型之间的排列顺序，确定所述目标车辆所在车道的目标路面标识类型；所述第二确定单元84，还用于选择包含所述目标路面标识类型的路面标识信息作为所述目标路面标识信息。

具体实施时，本发明实施例提供的车辆定位装置，还可以包括：

第三确定单元，用于若所述查找单元从从预先存储的路面标识信息中查找目标车辆行驶方向上距离所述卫星定位位置信息最近的路面标识信息包括至少两组时，在所述第一确定单元确定所述目标车辆行驶车道上的路面标识类型之前，根据所述目标车辆行驶车道上的路面标识的图像信息，分别确定所述目标车辆行驶道路上的路面标识数量和类型；

选择单元，还用于从所述查找单元查找到的至少两组路面标识信息中，选择路面标识数量和类型与确定出的、所述目标车辆行驶道路上的路面标识数量和类型匹配的一组路面标识信息作为查找到的、目标车辆行驶方向上距离所述卫星定位位置信息最近的一组路面标识信息。

具体实施时，本发明实施例提供的车辆定位装置，还可以包括：上报单元，用于向网络侧上报所述定位单元得到的所述目标车辆的位置信息。

为了描述的方便，以上各部分按照功能划分为各模块(或单元)分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块(或单元)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

需要说明的是，具体实施时，上述的车辆定位装置可以设置于车载终端中。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种车辆定位方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据获取的图像信息，确定所述目标车辆行驶车道上的路面标识类型，具体包括：

利用预设的图像识别方法从获取的图像信息中识别出路面标识的轮廓；

根据识别出的路面标识的轮廓确定路面标识的形状；

根据预先存储的路面标识类型与其对应的路面标识形状之间的对应关系，确定对应的路面标识类型；

将确定出的路面标识类型作为所述目标车辆行驶车道上的路面标识类型。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若与确定出的路面标识类型相同的路面标识信息包括至少两个时，在利用所述目标路面标识信息包含的位置信息中与所述目标车辆行驶方向垂直的方向上的坐标值替换所述卫星定位位置信息中的与所述目标车辆行驶方向垂直的方向上的坐标值，得到所述目标车辆的位置信息之前，还包括：

依次分别获取所述车载摄像头采集的、所述目标车辆行驶车道两侧车道上的路面标识的图像信息；

按照图像信息的获取次序，对获取路面标识的图像信息进行识别得到对应的路面标识类型；

根据所述目标车辆行驶车道及其两侧车道上的路面标识类型之间的排列顺序，确定所述目标车辆所在车道的目标路面标识类型；并

选择包含所述目标路面标识类型的路面标识信息作为所述目标路面标识信息。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若从预先存储的路面标识信息中查找目标车辆行驶方向上距离所述卫星定位位置信息最近的路面标识信息包括至少两组时，在确定所述目标车辆行驶车道上的路面标识类型之前，还包括：

根据所述目标车辆行驶车道上的路面标识的图像信息，分别确定所述目标车辆行驶道路上的路面标识数量和类型；

从查找到的至少两组路面标识信息中，选择路面标识数量和类型与确定出的、所述目标车辆行驶道路上的路面标识数量和类型匹配的一组路面标识信息作为查找到的、目标车辆行驶方向上距离所述卫星定位位置信息最近的一组路面标识信息。

5.如权利要求1～4任一权利要求所述的方法，其特征在于，还包括：

向网络侧上报得到的所述目标车辆的位置信息。

6.一种车辆定位装置，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元，包括：

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，若与确定出的路面标识类型相同的路面标识信息包括至少两个时，

所述获取单元，还用于依次分别获取所述车载摄像头采集的、所述目标车辆行驶车道两侧车道上的路面标识的图像信息；

所述第一确定单元，还用于按照图像信息的获取次序，对获取路面标识的图像信息进行识别得到对应的路面标识类型；以及根据所述目标车辆行驶车道及其两侧车道上的路面标识类型之间的排列顺序，确定所述目标车辆所在车道的目标路面标识类型；

所述第二确定单元，还用于选择包含所述目标路面标识类型的路面标识信息作为所述目标路面标识信息。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

10.如权利要求6～9任一权利要求所述的装置，其特征在于，还包括：

上报单元，用于向网络侧上报所述定位单元得到的所述目标车辆的位置信息。

11.一种车载终端，其特征在于，包括权利要求6～10任一权利要求所述的装置。