CN108513256A - 一种车辆定位方法、装置及其应用的泊车辅助方法、车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆定位方法、装置及其应用的泊车辅助方法、车辆，该车辆定位方法，用于辅助车辆在停车场内进行定位，所述停车场内的不同区域位置设有预设标识，所述预设标识包括对应的区域位置的全局坐标信息，所述方法包括：获取所述预设标识所对应全局坐标系的第一坐标信息；获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息；利用所述第一坐标信息、所述第二坐标信息，计算所述车辆所对应的全局坐标系的实时坐标信息。本发明采用预设标识，车辆对预设标识进行识别，相比于现有技术采用传感器进行识别，停车场中没有预设标识的情况，能够避免噪音、角度等因素的影响，实现车辆定位，进而能够方便车辆进一步的操作。
Description
技术领域
本发明涉及车辆驾驶辅助技术领域，特别涉及一种车辆定位方法、装置及其应用的泊车辅助方法、车辆。
背景技术
如今，汽车无人驾驶自动进入停车场车位的技术并不新鲜，即自动代客泊车。智能停车场能够集中解决人们在停车过程中遇到的问题，而解决停车问题是其中最重要的环节之一，而在停车过程中，确定车辆的位置是最为重要的。
例如，在专利申请号为：“201611016376.7”的《自动泊车》申请文件中提出一种方案：通过多种传感器探测周围的环境，并反馈给车载计算机，从而实现自动泊车。然而传感器容易受到噪声和角度较大的影响，且配备多种传感器的成本比较高。
因此，如何在自动泊车过程中，提供一种可靠的技术方案，避免噪音、角度等因素的影响，实现车辆定位，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车辆定位方法、装置及其应用的泊车辅助方法、车辆，避免噪音、角度等因素的影响，实现车辆定位。其具体方案如下：
第一方面，本发明提供一种车辆定位方法，用于辅助车辆在停车场内进行定位，所述停车场内的不同区域位置设有预设标识，所述预设标识包括对应的区域位置的全局坐标信息，所述方法包括：
获取所述预设标识所对应全局坐标系的第一坐标信息；
获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息；
利用所述第一坐标信息、所述第二坐标信息，计算所述车辆所对应的全局坐标系的实时坐标信息。
优选地，
所述预设标识为预设编码；
所述获取所述预设标识所对应的全局坐标系的第一坐标信息，包括：
获取所述预设标识的图像；
识别所述图像中的预设编码；
读取所述预设编码对应的第一坐标信息。
优选地，所述预设编码包括：方形平面，所述平面外周具有黑色背景、红色表框，以及分布与所述方形平面的对角线上预设位置的N个白色标识；
所述车辆内存有所述预设编码对应的第一坐标信息。
优选地，所述获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息，包括：
采用双目立体视觉定位法，确定所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息。
第二方面，本发明提供一种车辆定位装置，用于辅助车辆在停车场内进行定位，所述停车场内的不同区域位置设有预设标识，所述预设标识包括对应的区域位置的全局坐标信息，所述装置包括：
全局坐标获取模块，用于获取所述预设标识所对应的全局坐标系的第一坐标信息；
相对坐标获取模块，用于获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息；
车辆坐标计算模块，用于利用所述第一坐标信息、所述第二坐标信息，计算所述车辆所对应的全局坐标系的实时坐标信息。
第三方面，本发明提供一种泊车辅助方法，用于辅助车辆在停车场内进行泊车，所述停车场内的不同区域位置设有预设标识，所述预设标识包括对应的区域位置的全局坐标信息，所述方法包括：
获取所述预设标识所对应的全局坐标系的第一坐标信息；
获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息；
利用所述第一坐标信息、所述第二坐标信息，计算所述车辆所对应的全局坐标系的实时坐标信息；
利用所述实时坐标信息，对所述车辆进行泊车操作。
优选地，
所述预设标识为预设编码；
所述获取所述预设标识所对应的全局坐标系的第一坐标信息，包括：
获取所述预设标识的图像；
识别所述图像中的预设编码；
读取所述预设编码对应的第一坐标信息。
优选地，所述预设编码包括：方形平面，所述平面外周具有黑色背景、红色表框，以及分布与所述方形平面的对角线上预设位置的N个白色标识；
所述车辆内存有所述预设编码对应的第一坐标信息。
优选地，所述获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息，包括：
采用双目立体视觉定位法，确定所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息。
第四方面，本发明提供一种车辆，用于辅助车辆在停车场内进行泊车，所述停车场内的不同区域位置设有预设标识，所述预设标识包括对应的区域位置的全局坐标信息，所述装置包括：
全局坐标获取模块，用于获取所述预设标识所对应的全局坐标系的第一坐标信息；
相对坐标获取模块，用于获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息；
车辆坐标计算模块，用于利用所述第一坐标信息、所述第二坐标信息，计算所述车辆所对应的全局坐标系的实时坐标信息；
泊车操控模块，用于利用所述实时坐标信息，对所述车辆进行泊车操作。
本发明提供一种车辆定位方法，用于辅助车辆在停车场内进行定位，所述停车场内的不同区域位置设有预设标识，所述预设标识包括对应的区域位置的全局坐标信息，所述方法包括：获取所述预设标识所对应全局坐标系的第一坐标信息；获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息；利用所述第一坐标信息、所述第二坐标信息，计算所述车辆所对应的全局坐标系的实时坐标信息。本发明采用预设标识，车辆对预设标识进行识别，相比于现有技术采用传感器进行识别，停车场中没有预设标识的情况，能够避免噪音、角度等因素的影响，实现车辆定位，进而能够方便车辆进一步的操作。
本发明提供的一种车辆定位装置及其应用的泊车辅助方法、车辆，也具有上述有益效果，在此不再赘述。
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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明第一种具体实施方式所提供的一种车辆定位方法的流程图；
图2为本发明一种具体实施方式所提供的车辆定位方法所采用的预设标识的示意图；
图3为本发明又一种具体实施方式所提供的车辆定位装置的组成示意图；
图4为本发明一种具体实施方式提供的泊车辅助方法的流程图；
图5为本发明又一种具体实施方式所提供的车辆的结构示意图。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
请参考图1，图1为本发明第一种具体实施方式所提供的一种车辆定位方法的流程图。
在本发明的一种具体实施方式中，本发明实施例提供一种车辆定位方法，用于辅助车辆在停车场内进行定位，所述停车场内的不同区域位置设有预设标识，所述预设标识包括对应的区域位置的全局坐标信息，所述方法包括：
S11：获取所述预设标识所对应全局坐标系的第一坐标信息；
在本发明的第一种具体实施方式中，本发明实施例所提供的一种车辆定位方法，要在停车场的预设位置设置预设标识，该预设标识包含有该预设位置对应的全局坐标信息，可以采用二维码或则条形码的标识方式，当然，也可以自行设置如何进行标识。
请参考图2，图2为本发明一种具体实施方式所提供的车辆定位方法所采用的预设标识的示意图。
例如，在一种具体实施方式中，可以将预设标识设定为这样的自定义标识：自定义标识具有红色外框、黑色背景以及以对角线分布的白色标识，蓝色标线和序号为注释用，实际不存在，如下图1效果图所示。由于环境中的红色物品较少，红色外框易于视觉传感器的识别，而黑色背景则与白色标识形成鲜明的对比。位于中间的三角形标识表示自定义标识所处的方向，防止因摆放方式导致信息的错误提取。若序号所在位置存在白色矩形标识位，则标识1，若不存在，则标识0。将白色矩形标识按序号顺序和存在与否的情况进行编码，实现对自定义标识坐标信息的存储，其中，白色矩形标识可对大规模场景，以每次增加四个白色矩形标识进行一次存储信息的扩展。如果采用三维空间坐标系，可以将自定义标识的全局坐标设定为(xLW,yLW,θLW)，其中θLW是自定义标识坐标点、原点的连线与全局坐标系横坐标轴方向的夹角。
在停车场中设定预设标识后，可以利用车辆上的识别装置，对这些预设表示进行识别，获取所述预设标识所对应全局坐标系的第一坐标信息。
S12：获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息。
在一种具体实施方式中，可以采用双目立体视觉定位法，获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息。具体地，在一种具体实施方式中，假设左视觉传感器的坐标系为ol-xlylzl，有效焦距为fl；右视觉传感器的坐标系为or-xryrzr，有效焦距为fr。将左视觉传感器看作车辆坐标系的原点且无任何偏转，则与右视觉传感器坐标系有关系式为
分别为右视觉传感器坐标系相对于左视觉传感器坐标系的旋转矩阵和偏移向量，这些量为左视觉传感器、右视觉传感器的固有属性所确定。通过两个视觉传感器的测量和上述公式，可以得出实际场景中的自定义标识在车辆的坐标系下表示为：
通过上述公式可以获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息。
通过坐标转换可以将该坐标转换为(xLR,yLR,θLR)的形式，其中θLR为该坐标点、原点的连线与全局坐标系横坐标轴方向的夹角。
S13：利用所述第一坐标信息、所述第二坐标信息，计算所述车辆所对应的全局坐标系的实时坐标信息。
在上述步骤S12、S13获取了第一坐标信息、第二坐标信息后，车辆在全局坐标系下的坐标(xR,yR,θR)，其中θR为车辆的全局坐标点、原点的连线与全局坐标系横坐标轴方向的夹角，可根据以下公式求得：
可以通过坐标转换的方式，将求得的坐标转换为三维坐标的形式(xR,yR,zR)。
进而确定了车辆在停车场中的位置，本发明实施例采用预设标识，车辆对预设标识进行识别，相比于现有技术采用传感器进行识别，停车场中没有预设标识的情况，能够避免噪音、角度等因素的影响，实现车辆定位，进而能够方便车辆进一步的操作。
请参考图3，图3为本发明又一种具体实施方式所提供的车辆定位装置的组成示意图。
本发明提供一种车辆定位装置300，用于辅助车辆在停车场内进行定位，所述停车场内的不同区域位置设有预设标识，所述预设标识包括对应的区域位置的全局坐标信息，所述装置包括：
全局坐标获取模块301，用于获取所述预设标识所对应的全局坐标系的第一坐标信息；
相对坐标获取模块302，用于获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息；
车辆坐标计算模块303，用于利用所述第一坐标信息、所述第二坐标信息，计算所述车辆所对应的全局坐标系的实时坐标信息。
请参考图4，图4为本发明一种具体实施方式提供的泊车辅助方法的流程图。
在本发明的又一种具体实施方式中，本发明实施例提供一种泊车辅助方法，用于辅助车辆在停车场内进行泊车，所述停车场内的不同区域位置设有预设标识，所述预设标识包括对应的区域位置的全局坐标信息，所述方法包括：
S41：获取所述预设标识所对应的全局坐标系的第一坐标信息；
S42：获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息；
S43：利用所述第一坐标信息、所述第二坐标信息，计算所述车辆所对应的全局坐标系的实时坐标信息；
S44：利用所述实时坐标信息，对所述车辆进行泊车操作。
本具体实施例中，有许多步骤与前述实施例中的步骤相同，可以参考前述实施例。
在预设标识中，除了坐标信息、还可以保存是否为停车位或路段点的信息、以及路段可通行方向的信息，以方便车辆了解周围环境，进行进一步的动作。
当驾驶员驾驶车辆进入停车场后，车辆即可通过视觉传感器提取并识别多个贴于停车场各个路线关键点的可扩展自定义标识，来获取标识在全局坐标系下的坐标。利用两个视觉传感器之间的位置关系，获取两个视觉传感器公共视场内的场景点在视觉传感器坐标系下的三维位置坐标。停车场道路环境都较为平坦，则只需要知道车辆的二维坐标位置和标识之间的角度就可以求得车辆在全局坐标系下的坐标并反馈给车载电脑，计算出自动泊车路线，车辆停入车位后遮挡住车位的自定义标识，即视为该车位已有车辆停入，从而完成自动泊车。若拍摄图像中出现多个自定义标识，则采用最小方差法得到车辆的最终坐标。
在一种具体实施方式中，所述预设标识为预设编码；所述获取所述预设标识所对应的全局坐标系的第一坐标信息，包括：获取所述预设标识的图像；识别所述图像中的预设编码；读取所述预设编码对应的第一坐标信息。
在一种具体实施方式中，所述预设编码包括：方形平面，所述平面外周具有黑色背景、红色表框，以及分布与所述方形平面的对角线上预设位置的N个白色标识；所述车辆内存有所述预设编码对应的第一坐标信息；其中N为正整数。
在一种具体实施方式中，可以采用双目立体视觉定位法，确定所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息。
当采用的预设标识为图2所示的标识时，可以通过以下步骤来获取预设位置的全局坐标信息：通过视觉传感器拍摄图像，提取出自定义标识图像部分并识别图像的编码，得到标识在全局坐标系下的坐标。具体步骤如下：
S5111：将拍摄所得的图像进行红色区域的二值化，经过红色分割处理后，可通过求矩形度R，即物品面积S与最小外接矩形面积SMER的比值从而排除自定义标识外的其他红色物品，检测出自定义标识区域；
S512：通过识别矩形的拐点，获得自定义标识边框的4个顶点，利用直线交比不变性原理，定位对角线上的白色矩形标识所处位置；
S513：通过检测白色矩形标识所处位置的亮度值是否高于黑色背景的亮度值，即识别对应位置是否存在白色标识，得出对应自定义标识的编码，从而提取出自定义标识的全局坐标(xLW,yLW,θLW)，其中θLW是自定义标识的方向与全局坐标系横坐标轴方向的夹角；
请参考图5，图5为本发明又一种具体实施方式所提供的车辆的结构示意图。
本发明实施例提供一种车辆500，用于辅助车辆在停车场内进行泊车，所述停车场内的不同区域位置设有预设标识，所述预设标识包括对应的区域位置的全局坐标信息，所述装置包括：
全局坐标获取模块501，用于获取所述预设标识所对应的全局坐标系的第一坐标信息；
相对坐标获取模块502，用于获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息；
车辆坐标计算模块503，用于利用所述第一坐标信息、所述第二坐标信息，计算所述车辆所对应的全局坐标系的实时坐标信息；
泊车操控模块504，用于利用所述实时坐标信息，对所述车辆进行泊车操作。
最后，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。
以上对本发明所提供的一种车辆定位方法、装置及其应用的泊车辅助方法、车辆进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种车辆定位方法，其特征在于，用于辅助车辆在停车场内进行定位，所述停车场内的不同区域位置设有预设标识，所述预设标识包括对应的区域位置的全局坐标信息，所述方法包括：
获取所述预设标识所对应全局坐标系的第一坐标信息；
获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息；
利用所述第一坐标信息、所述第二坐标信息，计算所述车辆所对应的全局坐标系的实时坐标信息。
2.根据权利要求1所述的车辆定位方法，其特征在于，
所述预设标识为预设编码；
所述获取所述预设标识所对应的全局坐标系的第一坐标信息，包括：
获取所述预设标识的图像；
识别所述图像中的预设编码；
读取所述预设编码对应的第一坐标信息。
3.根据权利要2所述的车辆定位方法，其特征在于，所述预设编码包括：方形平面，所述平面外周具有黑色背景、红色表框，以及分布与所述方形平面的对角线上预设位置的N个白色标识；
所述车辆内存有所述预设编码对应的第一坐标信息。
4.根据权利要求1至3任一项所述的车辆定位方法，其特征在于，所述获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息，包括：
采用双目立体视觉定位法，确定所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息。
5.一种车辆定位装置，其特征在于，用于辅助车辆在停车场内进行定位，所述停车场内的不同区域位置设有预设标识，所述预设标识包括对应的区域位置的全局坐标信息，所述装置包括：
全局坐标获取模块，用于获取所述预设标识所对应的全局坐标系的第一坐标信息；
相对坐标获取模块，用于获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息；
车辆坐标计算模块，用于利用所述第一坐标信息、所述第二坐标信息，计算所述车辆所对应的全局坐标系的实时坐标信息。
6.一种泊车辅助方法，其特征在于，用于辅助车辆在停车场内进行泊车，所述停车场内的不同区域位置设有预设标识，所述预设标识包括对应的区域位置的全局坐标信息，所述方法包括：
获取所述预设标识所对应的全局坐标系的第一坐标信息；
获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息；
利用所述第一坐标信息、所述第二坐标信息，计算所述车辆所对应的全局坐标系的实时坐标信息；
利用所述实时坐标信息，对所述车辆进行泊车操作。
7.根据权利要求6所述的泊车辅助方法，其特征在于，
所述预设标识为预设编码；
所述获取所述预设标识所对应的全局坐标系的第一坐标信息，包括：
获取所述预设标识的图像；
识别所述图像中的预设编码；
读取所述预设编码对应的第一坐标信息。
8.根据权利要7所述的泊车辅助方法，其特征在于，所述预设编码包括：方形平面，所述平面外周具有黑色背景、红色表框，以及分布与所述方形平面的对角线上预设位置的N个白色标识；
所述车辆内存有所述预设编码对应的第一坐标信息。
9.根据权利要求6至8任一项所述的泊车辅助方法，其特征在于，所述获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息，包括：
采用双目立体视觉定位法，确定所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息。
10.一种车辆，其特征在于，用于辅助车辆在停车场内进行泊车，所述停车场内的不同区域位置设有预设标识，所述预设标识包括对应的区域位置的全局坐标信息，所述装置包括：
全局坐标获取模块，用于获取所述预设标识所对应的全局坐标系的第一坐标信息；
相对坐标获取模块，用于获取所述预设标识相对车辆坐标系的第二坐标信息；
车辆坐标计算模块，用于利用所述第一坐标信息、所述第二坐标信息，计算所述车辆所对应的全局坐标系的实时坐标信息；
泊车操控模块，用于利用所述实时坐标信息，对所述车辆进行泊车操作。
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