CN107563419B - 图像匹配和二维码相结合的列车定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种图像匹配和二维码相结合的列车定位方法、设备和存储介质，其中的列车定位方法包括：采集运行中的列车的环境图像；获取与所述环境图像相匹配的标准图像所对应的第一位置信息以及该环境图像中的二维码图形对应的第二位置信息；根据所述第一位置信息和第二位置信息确定所述列车当前的位置信息。本发明能够有效提高列车定位信息的准确性，并有效减小运行及维护成本的投入，且具有广泛地适用性。

Description

图像匹配和二维码相结合的列车定位方法

技术领域

本发明涉及列车控制技术领域，具体涉及一种图像匹配和二维码相结合的列车定位方法、设备和存储介质。

背景技术

随着城市的快速发展，优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统的方式已经成为解决城市的交通问题的有效手段之一；而为了实现对轨道交通中列车的管控，并保证运行中的列车的行车安全，需要获取轨道交通中的处于运行中的列车的位置信息。

目前在轨道交通中普遍采用应答器、轨道电路或全球导航卫星系统GNSS(GlobalNavigation Satellite System)这三种方式对运行中的列车进行定位，其中基于应答器的定位方式的应用最为广泛。

但是，无论是上述哪一种定位方式，均存在由于自身性质限制而可能导致的对列车定位不准确的问题，具体来说，基于应答器的定位方式需要进行大量应答器的布置并且维护成本高，若应答器数量不足，则无法进行对列车的准确定位，即无法同时满足经济性与准确性的要求；而基于轨道电路的定位方式仅能确定列车处于某一区间内，无法进行更精确的定位；以及GNSS因其对地形要求较高的原因，仅能应用在例如障碍物遮挡较少的青藏线上，无法在城市中进行准确定位。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供的图像匹配和二维码相结合的列车定位方法、设备和存储介质，能够有效提高列车定位信息的准确性，并有效减小运行及维护成本的投入，且具有广泛地适用性。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种图像匹配和二维码相结合的列车定位方法，所述定位方法包括：

采集运行中的列车的环境图像；

获取与所述环境图像相匹配的标准图像所对应的第一位置信息以及该环境图像中的二维码图形对应的第二位置信息；

根据所述第一位置信息和第二位置信息确定所述列车当前的位置信息。

进一步地，所述获取与所述环境图像相匹配的标准图像所对应的第一位置信息以及该环境图像中的二维码图形对应的第二位置信息，包括：

获取与所述环境图像相匹配的标准图像所对应的第一位置信息；

判断所述环境图像中是否包括二维码图形；

若所述环境图像中包括二维码图形，则读取该二维码图形对应的第二位置信息。

进一步地，所述读取该二维码图形对应的第二位置信息，包括：

验证预存于所述二维码图形中的二维码信息；其中，所述二维码图形预先设置在列车的行驶路线上，且所述二维码信息中还包括：与二维码图形所在位置对应的所述第二位置信息，以及，用于验证二维码图形真伪的防伪信息和二维码标识的编号；

若验证成功，则读取所述二维码信息中的第二位置信息。

进一步地，在所述采集运行中的列车的环境图像之前，所述方法还包括：

采集运行中的列车在行驶路线上的周围环境的标准图像，并将各所述标准图像的采集位置的位置信息均记作该环境图像的第一位置信息；

以及，将各所述标准图像及对应的第一位置信息均存入标准图像数据库中。

进一步地，所述采集运行中的列车的环境图像，包括：

在列车的运行过程中周期性的采集列车的环境图像，其中，所述列车的环境图像与所述标准图像的采集角度、位置及方式均相同。

进一步地，所述获取与所述环境图像相匹配的标准图像所对应的第一位置信息，包括：

提取每次采集得到的所述环境图像的特征点，其中，所述特征点中包括所述二维码图形；

根据各所述环境图像的特征点，在所述标准图像数据库中确定与所述环境图像对应的标准图像；其中，所述标准图像数据库中还存储有各所述标准图像的特征点；

以及，在所述标准图像数据库中调取所述标准图像对应的第一位置信息。

进一步地，所述根据所述第一位置信息和第二位置信息确定所述列车当前的位置信息，包括：

判断所述第一位置信息与所述第二位置信息是否相同；

若是，则将所述第一位置信息与第二位置信息做数据融合处理，得到作为所述列车当前的位置信息，或直接采用所述第二位置信息作为所述列车当前的位置信息；

否则，对所述第二位置信息对应的二维码信息进行异常检测。

进一步地，所述对所述第二位置信息对应的二维码信息进行异常检测，包括：

根据当前第二位置信息对应的二维码信息中预存的相邻二维码标识的信息及前方轨道信息，查找相邻二维码；

若查找到所述相邻二维码且经判断获知所述第二位置信息对应的二维码信息的获取时间未提前，则读取所述第二位置信息对应的二维码信息中预存的数据加密和校验信息；

根据所述数据加密和校验信息判断所述第二位置信息对应的二维码信息是否处于异常状态；

若是，则采用所述第一位置信息作为所述列车当前的位置信息；

否则，采用所述第二位置信息作为所述列车当前的位置信息，或者，将所述第一位置信息与第二位置信息做数据融合处理，得到作为所述列车当前的位置信息。

第二方面，本发明提供一种图像匹配和二维码相结合的列车定位设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述定位方法的步骤。

第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述定位方法的步骤。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种图像匹配和二维码相结合的列车定位方法、设备和存储介质，其中的列车定位方法包括：采集运行中的列车的环境图像；获取与所述环境图像相匹配的标准图像所对应的第一位置信息以及该环境图像中的二维码图形对应的第二位置信息；根据所述第一位置信息和第二位置信息确定所述列车当前的位置信息。本发明能够能够有效提高列车定位信息的准确性，进而能够实现对列车的及时管控，并保证了列车的行车安全；以及，在保证列车定位信息的准确性的基础上，能够有效减小运行及维护成本的投入，且具有广泛地适用性，能够适合各种复杂地形。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种图像匹配和二维码相结合的列车定位方法的一种具体实施方式的流程示意图；

图2是本发明的定位方法中步骤100之前的步骤A01和A02的流程示意图；

图3是本发明的列车定位方法的步骤200的流程示意图；

图4是本发明的列车定位方法的步骤300的流程示意图；

图5是本发明的应用实例中的列车定位方法的流程示意图；

图6是本发明的应用实例中的二维码标识的流程示意图；

图7是本发明的一种图像匹配和二维码相结合的列车定位系统的结构示意图；

图8是本发明的一种图像匹配和二维码相结合的列车定位设备的的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种图像匹配和二维码相结合的列车定位方法、系统、设备和存储介质。可以理解的是，本发明实施例所述的列车为运行在轨道交通中的列车。本发明提供的列车定位方法，基于采集到的运行中的列车的环境图像对应的位置信息和环境图像中的二维码图形对应的位置信息的结合判定结果，来确定该列车的实际位置信息；能够有效提高列车定位信息的准确性，进而能够实现对列车的及时管控，并保证了列车的行车安全；以及，在保证列车定位信息的准确性的基础上，能够有效减小运行及维护成本的投入，且具有广泛地适用性，能够适合各种复杂地形。下面将通过第一至第四实施例对本发明进行详细解释说明。

本发明的实施例一提供一种图像匹配和二维码相结合的列车定位方法的具体实施方式，参见图1，所述列车定位方法具体包括如下内容：

步骤100：采集运行中的列车的环境图像。

在步骤100中，采集运行中的列车的环境图像的具体方式可以为：设置在该列车上的图像采集设备周期性地在列车运行的过程中采集其环境图像，具体的采集时间间隔可以根据实际应用情形设置为间隔相同或不同，其中，不同的时间间隔也可以根据列车的运行速度进行设置，即列车刚出站加速时或进站前减速时的采集时间间隔可以大于列车匀速行车的采集时间间隔。例如，预先设置多个列车速度范围，且每个速度范围均对应不同采集时间间隔，若列车的运行速度落入某个列车速度范围中，则采用该列车速度范围对应的采集时间间隔进行列车的环境图像的采集。可以理解的是，环境图像即为列车的运行路线上的列车外的环境图像，且运行中的列车可以特指载客运营中的列车，也可以理解为运行在轨道交通中的列车，除了运行在运营路线上，还包括出库、入库及清洗等非运营过程，以实现对列车全方位的定位信息的管控。当然，当前状态为未发生位移的列车也适用于本申请的定位方法，例如，若类车当前状态为进站停车，图像采集设备在采集到两张相同的环境图像时停止采集，以节省采集及处理设备的运行损耗。

在采集到环境图像后，图像采集设备需要实时将每次采集到的环境均发生至处理设备，使得处理设备能够及时在环境图像中获取对应的位置信息。

步骤200：获取与所述环境图像相匹配的标准图像所对应的第一位置信息以及该环境图像中的二维码图形对应的第二位置信息。

在步骤200中，处理设备在每接收到一个环境图像时，都要对该环境图像进行处理，以获取与所述环境图像相匹配的标准图像所对应的第一位置信息。以及，处理设备在每接收到一个环境图像时，要判断该环境图像中是否存在二维码图形，若其确定该环境图像中存在二维码图形，则继续获取该环境图像中的二维码图形所对应的第二位置信息。也就是说，若当前的环境图像没有与其相匹配的标准图像且不存在二维码图形，则忽略当前的环境图像，进而对接收的下一个环境图像进行判断；若当前接收到的环境图像存在与其相匹配的标准图像但没有二维码图形，则仅能获得第一位置信息，若当前环境图像中存在与其相匹配的标准图像且有二维码图形，则能够获得第一位置信息和第二位置信息。

可以理解的是，标准图像及其对应的第一位置信息、以及二维码图形及其对应的第二位置信息均为预先存储起来的，具体可以直接存储在当前的处理设备中，也可以存储在其他的可调用设备中，供当前的处理设备进行调用；前种方式的好处是可以省去两个设备之间的通信过程，提高处理设备的传输效率；后种方式的好处是减小了处理设备的内存压力，提高处理设备的处理效率；具体应用中，可以根据实际情形进行设置。

在确定了第一位置信息和第二位置信息后，则根据需要第一位置信息和第二位置信息获取所述列车最终的实际位置信息。

步骤300：根据所述第一位置信息和第二位置信息确定所述列车当前的位置信息。

在步骤300中，若处理设备仅获取到第一位置信息，则处理设备直接将该第一位置信息确定所述列车当前的位置信息；若处理设备即获取到第一位置信息、又获取到第二位置信息，则处理器可以直接将第一位置信息确定所述列车当前的位置信息、或者根据第一位置信息和第二位置信息的结合判定结果确定所述列车当前的位置信息。

从上述描述可知，本发明的实施例提供了一种列定位方法，能够有效提高列车定位信息的准确性，并有效减小运行及维护成本的投入，且具有广泛地适用性。

在一种具体实施方式中，在上述列车定位方法的步骤100之前，该列车定位方法还包括的步骤A01和A02的具体实施方式，参见图2，所述步骤A01和A02具体包括如下内容：

步骤A01：采集运行中的列车在行驶路线上的周围环境的标准图像，并将各所述标准图像的采集位置的位置信息均记作该环境图像的第一位置信息。

在步骤A01中，图像采集设备采集运行中的列车在行驶路线上的周围环境的标准图像，并将各所述标准图像的采集位置的位置信息均记作该环境图像的第一位置信息。

可以理解的是，此处所述的列车的第一位置信息可以是对应拍摄环境图像的时间点，也可以是拍摄标准图像之后的一段时间后的列车的位置信息；具体指向取决于处理器的处理速度。

可以理解的是，为保证环境图像与标准图像之间能够匹配，需要保证列车的环境图像与所述标准图像的采集角度、位置及方式均相同。具体的实现方式可以为：采集环境图像与所述标准图像时的图像采集设备均设置在同一位置处，且图像采集设备的采集镜头的设置位置、角度及方向均不发生变化。

例如，若从图像采集到处理器完成的全部处理耗时为0.3秒，则预存的第一位置信息及第二位置信息均为拍摄对应的标准图像的0.5秒之后列车所在的位置信息，这样，处理器最终获取的列车的当前的位置信息就不存在延时的问题了。

步骤A02：将各所述标准图像及对应的第一位置信息均存入标准图像数据库中。

可以理解的是，标准图像数据库具体可以直接存储在当前的处理设备中，也可以存储在其他的可调用设备中，供当前的处理设备进行调用，且标准图像数据库中存储的每个标准图像与其对应的唯一的第一位置信息之间均为一一对应的关系，进而提高了处理器在调用标准图像及对应的第一位置信息的调用效率；同时，标准图像数据库的设置也提供了根据列车运行线路及运行时间的改变而进行的数据替换、更新及删减等操作，可以有针对性的进行更改，而无需重新进行标准图像及对应的第一位置信息的确定。

在一种具体实施方式中，参见图3，上述列车定位方法的步骤200具体包括如下内容：首先通过步骤201至203获取与所述环境图像相匹配的标准图像所对应的第一位置信息；然后通过步骤204判断所述环境图像中是否包括二维码图形；

若所述环境图像中包括二维码图形，则通过步骤205读取该二维码图形对应的第二位置信息。

步骤201：提取每次采集得到的所述环境图像的特征点。

可以理解的是，所述特征点中包括所述二维码图形，处理器提取每次采集得到的所述环境图像的特征点，该特征点可以为环境图像的颜色特征点、边界特征点及坐标位置特征点。

步骤202：根据各所述环境图像的特征点，在所述标准图像数据库中确定与所述环境图像对应的标准图像；其中，所述标准图像数据库中还存储有各所述标准图像的特征点。

可以理解的是，所述标准图像的特征点为处理器预先提取并进行存储的，所述标准图像的特征点的提取类型与方式均与环境图像的特征点的提取类型与方式相同。

可以理解的是，处理器根据各所述环境图像的特征点，在所述标准图像数据库中调取与所述环境图像对应的标准图像的过程可能成功，也可能失败，若成功，则处理器在所述标准图像数据库中确定与所述环境图像对应的标准图像；若失败，则处理器返回步骤201提取下一张所述环境图像的特征点。

步骤203：在所述标准图像数据库中调取所述标准图像对应的第一位置信息。

在执行步骤202之后，可以同时或以任意顺序执行步骤203和204。

步骤204：判断所述环境图像的特征点中是否包括二维码图形；若所述环境图像的特征点中包括二维码图形，则进入步骤205；否则，进入步骤301。

步骤205：读取并验证预存于该二维码图形中的二维码信息。

其中，所述二维码图形预先设置在列车的行驶路线上，且所述二维码信息中至少包括：与二维码图形所在位置对应的第二位置信息，以及，用于验证二维码图形真伪的防伪信息和二维码标识的编号。

步骤301：将所述第一位置信息确定为所述列车当前的位置信息。

上述具体实施方式的应用，能够有效提高列车定位信息的准确性，进而能够实现对列车的及时管控，并保证了列车的行车安全。

在一种具体实施方式中，参见图4，上述列车定位方法的步骤300除了上述步骤301的情形外，还具体包括如下内容：

步骤302：判断所述第一位置信息与所述第二位置信息是否相同；

若是，则进入步骤303；否则进入步骤304；

步骤303：将所述第一位置信息与第二位置信息做数据融合处理，得到作为所述列车当前的位置信息，或直接采用所述第二位置信息作为所述列车当前的位置信息。

在步骤303中，所述数据融合处理可以分为预处理和数据融合两步：

1.预处理：

主要包括第一位置信息与第二位置信息所在图像的几何纠正、数据订正、辐射校正及空间配准等；

(1)几何纠正、数据订正、辐射校正的目的主要在于去处透视收缩、叠掩、阴影等地形因素以及卫星扰动、天气变化、大气散射等随机因素对融合结果一致性的影响；

(2)影像空间配准的目的在于消除由不同第一位置信息与第二位置信息对应的影像在拍摄角度、时相及分辨率等方面的差异。

影像的空间配准时遥感影像数据融合的前提空间配准一般可分为以下步骤:

(1)特征选择：在欲配准的两幅影像上，选择如边界、线状物交叉点、区域轮廓线等明显的特征。

(2)特征匹配：采用一定配准算法，例如Walsh Transform变换算法，找处两幅影像上对应的明显地物点，作为控制点。

(3)空间变化：根据控制点，建立影像间的映射关系。

(4)插值：根据映射关系，对非参考影像进行重采样，获得同参考影像配准的影像。

空间配准的精度一般要求在1～2个像元内。

2.数据融合

根据融合目的智能地选择合适的融合算法，将空间配准的影像数据(或提取的图像特征或模式识别的属性说明)进行有机合成，得到目标的更准确表示或估计。其中，融合算法可以包括：PCA图像融合方法、加权平均方法及像素灰度值选大(或小)图像融合方法等。

例如，若融合目的为需要获取两个图像的加权图像，则可以将融合算法选择为：加权平均方法。

所述加权平均方法将两个原图像对应像素的灰度值进行加权平均,生成新的图像,再根据新的图像获取综合后的位置信息，该方法是最直接的融合方法，能够有效提高了图像的信噪比，使得综合后的位置信息更加准确。

对于各种算法所获得的综合位置信息，有时还需要做进一步的处理，如"匹配处理"和"类型变换"等，以便得到目标的更准确表示或估计。

步骤304：根据当前第二位置信息对应的二维码信息中预存的相邻二维码标识的信息及前方轨道信息，查找相邻二维码；

步骤305：判断查找到所述相邻二维码且经判断获知所述第二位置信息对应的二维码信息的获取时间是否提前。

若否，则进入步骤306；若是，则进入步骤307；

步骤306：读取所述第二位置信息对应的二维码信息中预存的数据加密和校验信息。

步骤307：根据所述数据加密和校验信息判断所述第二位置信息对应的二维码信息是否处于异常状态。

若否，则返回步骤303；若是，则返回步骤301。

从上述描述可知，本发明的实施例提供了一种列定位方法，能够有效提高列车定位信息的准确性，并有效减小运行及维护成本的投入，且具有广泛地适用性。

为进一步的说明本方案，本发明还提供一种图像匹配和二维码相结合的列车定位方法的应用实例，参见图5，该列车定位方法具体包括如下内容：

本应用实例通过摄像头在列车运行中采集周边环境图像信息；每一帧数据经过处理后进行两个工作，二维码识别和图像比较，二维码数据经过解读后与图像比较结果进行联合计算，得到列车位置信息。

具体实施过程如下：

1、列车运行轨道周边环境图像采集和加工。因为使用了图像匹配制导的手段，需要实现对轨道周边的图像进行采集，通过图像处理，提炼若干关键点，并结合每幅图像的位置信息，形成图像数据库；

2、在运行的车上准备摄像头，拍摄方向与角度与步骤1中保持一致，即采集相同的图像；

3、沿轨道，在列车摄像头能够拍摄的位置部署二维码标识，这些二维码标识包含以下一种或几种信息：

(1)标识的位置信息，既可能包含经纬度信息，也可能包含相对位置信息；

(2)二维码标识的编号；

(3)相邻二维码标识的信息；

(4)前方轨道信息，如道岔，信号灯，转弯，车速限制，爬坡等；

(5)数据加密和校验信息；

(6)防伪信息；

(7)其他用户需要的数据；

4、列车在运行过程中，不断的对周边环境进行拍摄，获取图像；

5、对图像进行处理分为两部分，二维码识别与图像比较；

6、当发现图像中存在二维码后，对二维码进行识别，数据解析获得二维码中的包含的信息，同时对二维码标识进行识别，保证是正确的合法的二维码标识，确保数据的正确性；

7、对图像进行处理，提炼特征点，并与图像数据库中的图像做比较，找到图像数据库中相应的图像，获取数据库中包含的位置信息；

8、对步骤6和7中的数据进行融合，综合结算获得列车的位置信息，实现定位。考虑到二维码具有更高的辨识度，在同时具有图像和二维码数据的情况下，车辆定位的信息优先采用二维码标识的的数据。

9、在数据融合中，认为二维码标识是图像匹配制导图像采集模块采集到的图像的一部分，二维码作为一个特征点参与图像比较算法。

10、列车可以根据二维码中的轨道信息进行行车。

二维码标识可能存在异常情况：如丢失，伪造，增加。针对异常情况，采取的措施包括，对二维码进行数据的加密，校验，并通过二维码中包含的相邻二维码信息，以及列车存储的采集到的二维码信息进行二维码标识判别。流程如图6所示：

注意，在列车停止运行前，流程中的结束标识删除或忽略列车中存储的二维码标识信息，重新存储下一个正确的二维码标识中的数据。

在系统中，并不是必须二维码的信息和图像比较的信息一致才能实现定位。二维码和图像比较可以独立工作输出定位结果，在大部分情况下即使某一种定位手段出现故障，也依然能够实现定位。当二维码信息和图像比较信息不一致的情况下，如果能够保证二维码数据的正确性和完整性，则优先使用二维码数据。原因如下：

图像匹配制导可以实现细颗粒度定位，但是在某些环境下，如在地铁隧道中，环境变化较小，相邻若干幅图像的特征可能一致，这样通过图像匹配定位可能存在误差，这时通过二维码实现定位，并对图像匹配定位进行校验；

二维码标识定位颗粒度较大，只有存在二维码标识的位置才能实现定位，可以通过图像匹配制导定位实现细颗粒度定位。

二维码具有更高的辨识度，也携带了较多的数据信息。

也就是说，图像匹配制导和二维码标识定位是互补的。

从上述描述可知，本发明的应用实例提供的一种列定位方法，其低成本、精度高且颗粒度细，且其可用性高，能够适合各种复杂地形。

本发明的实施例二提供能够实现上述图像匹配和二维码相结合的列车定位方法中全部步骤的一种图像匹配和二维码相结合的列车定位系统的具体实施方式，参见图7，所述列车定位系统具体包括如下内容：

环境图像采集模块10，用于采集运行中的列车的环境图像。

第一位置信息与第二位置信息获取模块20，用于获取与所述环境图像相匹配的标准图像所对应的第一位置信息以及该环境图像中的二维码图形对应的第二位置信息。

列车定位模块30，用于根据所述第一位置信息和第二位置信息确定所述列车当前的位置信息。

本发明提供的列车定位系统的实施例具体可以用于执行上述各列车定位方法实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述方法实施例的详细描述。

从上述描述可知，本发明的实施例提供了一种图像匹配和二维码相结合的列定位系统，能够有效提高列车定位信息的准确性，并有效减小运行及维护成本的投入，且具有广泛地适用性。

本发明的实施例三提供了一种图像匹配和二维码相结合的列车定位设备的具体实施方式，参见图8，所述列车定位设备具体包括如下内容：

处理器(processor)801、存储器(memory)802、通信接口(CommunicationsInterface)803和总线804；

其中，所述处理器801、存储器802、通信接口803通过所述总线804完成相互间的通信；所述通信接口803用于列车定位设的通信设备之间的信息传输；

所述处理器801用于调用所述存储器802中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例一中的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：

步骤100：采集运行中的列车的环境图像。

步骤200：获取与所述环境图像相匹配的标准图像所对应的第一位置信息以及该环境图像中的二维码图形对应的第二位置信息。

步骤300：根据所述第一位置信息和第二位置信息确定所述列车当前的位置信息。

从上述描述可知，本发明的实施例中的列车定位设备能够有效提高列车定位信息的准确性，并有效减小运行及维护成本的投入，且具有广泛地适用性。

本发明的实施例四提供了一种计算机可读存储介质的一种具体实时方式，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例一的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：

步骤100：采集运行中的列车的环境图像。

步骤200：获取与所述环境图像相匹配的标准图像所对应的第一位置信息以及该环境图像中的二维码图形对应的第二位置信息。

步骤300：根据所述第一位置信息和第二位置信息确定所述列车当前的位置信息。

从上述描述可知，本发明的实施例中的计算机可读存储介质能够有效提高列车定位信息的准确性，并有效减小运行及维护成本的投入，且具有广泛地适用性。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种图像匹配和二维码相结合的列车定位方法，其特征在于，所述定位方法包括：

采集运行中的列车的环境图像；

获取与所述环境图像相匹配的标准图像所对应的第一位置信息以及该环境图像中的二维码图形对应的第二位置信息；

根据所述第一位置信息和第二位置信息确定所述列车当前的位置信息，具体包括：

判断所述第一位置信息与所述第二位置信息是否相同；

若是，则将所述第一位置信息与第二位置信息做数据融合处理，得到作为所述列车当前的位置信息，或直接采用所述第二位置信息作为所述列车当前的位置信息；

否则，对所述第二位置信息对应的二维码信息进行异常检测，具体包括：

根据当前第二位置信息对应的二维码信息中预存的相邻二维码标识的信息及前方轨道信息，查找相邻二维码；

若查找到所述相邻二维码且经判断获知所述第二位置信息对应的二维码信息的获取时间未提前，则读取所述第二位置信息对应的二维码信息中预存的数据加密和校验信息；

根据所述数据加密和校验信息判断所述第二位置信息对应的二维码信息是否处于异常状态；

若是，则采用所述第一位置信息作为所述列车当前的位置信息；

否则，采用所述第二位置信息作为所述列车当前的位置信息，或者，将所述第一位置信息与第二位置信息做数据融合处理，得到作为所述列车当前的位置信息。

2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述获取与所述环境图像相匹配的标准图像所对应的第一位置信息以及该环境图像中的二维码图形对应的第二位置信息，包括：

获取与所述环境图像相匹配的标准图像所对应的第一位置信息；

判断所述环境图像中是否包括二维码图形；

若所述环境图像中包括二维码图形，则读取该二维码图形对应的第二位置信息。

3.根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述读取该二维码图形对应的第二位置信息，包括：

验证预存于所述二维码图形中的二维码信息；其中，所述二维码图形预先设置在列车的行驶路线上，且所述二维码信息中还包括：与二维码图形所在位置对应的所述第二位置信息，以及，用于验证二维码图形真伪的防伪信息和二维码标识的编号；

若验证成功，则读取所述二维码信息中的第二位置信息。

4.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，在所述采集运行中的列车的环境图像之前，所述方法还包括：

采集运行中的列车在行驶路线上的周围环境的标准图像，并将各所述标准图像的采集位置的位置信息均记作该环境图像的第一位置信息；

以及，将各所述标准图像及对应的第一位置信息均存入标准图像数据库中。

5.根据权利要求4所述的定位方法，其特征在于，所述采集运行中的列车的环境图像，包括：

在列车的运行过程中周期性的采集列车的环境图像，其中，所述列车的环境图像与所述标准图像的采集角度、位置及方式均相同。

6.根据权利要求5所述的定位方法，其特征在于，所述获取与所述环境图像相匹配的标准图像所对应的第一位置信息，包括：

提取每次采集得到的所述环境图像的特征点，其中，所述特征点中包括所述二维码图形；

根据各所述环境图像的特征点，在所述标准图像数据库中确定与所述环境图像对应的标准图像；其中，所述标准图像数据库中还存储有各所述标准图像的特征点；

以及，在所述标准图像数据库中调取所述标准图像对应的第一位置信息。

7.一种图像匹配和二维码相结合的列车定位设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述定位方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述定位方法的步骤。

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