CN109540148B - 基于slam地图的定位方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆技术领域，公开一种基于SLAM地图的定位方法及系统，包括：通过车辆的定位模块获取与定位模块的定位模块坐标系匹配的车辆的相对位姿；通过预设的变换矩阵将相对位姿转换为与SLAM地图的SLAM地图坐标系匹配的车辆的目标位姿；根据目标位姿确定车辆在SLAM地图中的当前定位信息。实施本发明实施例，能够将获取的车辆定位模块的相对位姿直接与SLAM地图建立对应关系，从而直接从预先建立的SLAM地图中确定车辆的当前位置，提高了车辆定位功能的准确性。

Description

基于SLAM地图的定位方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种基于SLAM地图(SimultaneousLocalization And Mapping，即时定位与地图)的定位方法及系统。

背景技术

随着自动驾驶汽车的快速发展，定位功能几乎成为了自动驾驶汽车的必备功能。当前，自动驾驶汽车通常会使用全球定位系统(GlobalPositioning System，GPS)对自动驾驶汽车进行定位。然而，在实践中发现，当自动驾驶汽车处于地下停车场或者多层停车场时，通过GPS确定的自动驾驶车辆的当前位置可能对应当前停车场的多个位置，因此自动驾驶车辆无法根据GPS定位到自动驾驶车辆在当前停车场中的具体位置，从而导致自动驾驶汽车的定位功能的准确率较低。

发明内容

本发明实施例公开一种基于SLAM地图的定位方法及系统，能够提高车辆定位功能的准确性。

本发明实施例第一方面公开一种基于SLAM地图的定位方法，所述方法包括：

通过车辆的定位模块获取与所述定位模块的定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一相对位姿；

通过预设的第一变换矩阵将所述第一相对位姿转换为与所述SLAM地图的SLAM地图坐标系匹配的所述车辆的目标位姿；

根据所述目标位姿确定所述车辆在所述SLAM地图中的当前定位信息。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述通过车辆的定位模块获取与所述定位模块的定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一相对位姿之前，所述方法还包括：

当检测到建图指令时，通过车辆的定位模块获取与所述定位模块的定位模块坐标系匹配的所述车辆的初始位姿，并通过所述定位模块获取与所述定位模块坐标系匹配的处于行驶状态的所述车辆的当前定位位姿；

根据所述初始位姿和所述当前定位位姿，计算得到与所述定位模块坐标系匹配的所述车辆的第二相对位姿；

通过将所述第二相对位姿从所述定位模块坐标系转换至SLAM地图坐标系，确定第二变换矩阵；

根据所述第二变换矩阵确定所述车辆的行驶路径，并根据所述行驶路径和所述车辆的图像采集设备采集的道路图像建立所述SLAM地图，其中，所述SLAM地图与所述SLAM地图坐标系匹配，且所述SLAM地图包含所述行驶路径。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述建立所述SLAM地图之后，以及通过车辆的定位模块获取与所述定位模块的定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一相对位姿之前，所述方法还包括：

当检测到所述车辆在所述SLAM地图中重定位成功时，获取与所述定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一重定位位姿，以及获取与所述SLAM地图坐标系匹配的所述车辆的第二重定位位姿；

根据所述第一重定位位姿和所述第二重定位位姿，计算得到从所述定位模块坐标系转换至所述SLAM地图坐标系的所述第一变换矩阵。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述通过车辆的定位模块获取与所述定位模块的定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一相对位姿，包括：

通过所述定位模块获取与所述定位模块坐标系匹配的所述车辆的当前位姿；

根据所述第一重定位位姿和所述当前位姿，计算得到与所述定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一相对位姿。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述根据所述目标位姿确定所述车辆在所述SLAM地图中的当前定位信息，包括：

确定所述目标位姿与所述SLAM地图的行驶路径匹配的位置信息；

从所述SLAM地图中获取与所述位置信息对应的当前定位信息。

本发明实施例第二方面公开一种基于SLAM地图的定位系统，所述系统包括：

第一获取单元，用于通过车辆的定位模块获取与所述定位模块的定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一相对位姿；

转换单元，用于通过预设的第一变换矩阵将所述第一相对位姿转换为与所述SLAM地图的SLAM地图坐标系匹配的所述车辆的目标位姿；

第一确定单元，用于根据所述目标位姿确定所述车辆在所述SLAM地图中的当前定位信息。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述系统还包括：

第二获取单元，用于在所述第一获取单元通过所述车辆的定位模块获取与所述定位模块的定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一相对位姿之前，以及当检测到建图指令时，通过所述车辆的定位模块获取与所述定位模块的定位模块坐标系匹配的所述车辆的初始位姿，并通过所述定位模块获取与所述定位模块坐标系匹配的处于行驶状态的所述车辆的当前定位位姿；

第一计算单元，用于根据所述初始位姿和所述当前定位位姿，计算得到与所述定位模块坐标系匹配的所述车辆的第二相对位姿；

第二确定单元，用于通过将所述第二相对位姿从所述定位模块坐标系转换至SLAM地图坐标系，确定第二变换矩阵；

建立单元，用于根据所述第二变换矩阵确定所述车辆的行驶路径，并根据所述行驶路径和所述车辆的图像采集设备采集的道路图像建立所述SLAM地图，其中，所述SLAM地图与所述SLAM地图坐标系匹配，且所述SLAM地图包含所述行驶路径。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述系统还包括：

第三获取单元，用于在所述建立单元建立所述SLAM地图之后，以及所述第一获取单元通过所述车辆的定位模块获取与所述定位模块的定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一相对位姿之前，以及当检测到车辆在所述SLAM地图中重定位成功时，获取与所述定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一重定位位姿，以及获取与所述SLAM地图坐标系匹配的所述车辆的第二重定位位姿；

第二计算单元，用于根据所述第一重定位位姿和所述第二重定位位姿，计算得到从所述定位模块坐标系转换至所述SLAM地图坐标系的所述第一变换矩阵。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述第一获取单元包括：

匹配子单元，用于通过所述定位模块获取与所述定位模块坐标系匹配的所述车辆的当前位姿；

计算子单元，用于根据所述第一重定位位姿和所述当前位姿，计算得到与所述定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一相对位姿。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述第一确定单元包括：

确定子单元，用于确定所述目标位姿与所述SLAM地图的行驶轨迹匹配的位置信息；

获取子单元，用于从所述SLAM地图中获取与所述位置信息对应的当前定位信息。

本发明实施例第三方面公开一种车载电子设备，包括：

存储有可执行程序代码的存储器；

与所述存储器耦合的处理器；

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行第一方面的任意一种方法的部分或全部步骤。

本发明实施例第四方面公开一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储了程序代码，其中，所述程序代码包括用于执行第一方面的任意一种方法的部分或全部步骤的指令。

本发明实施例第五方面公开一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行第一方面的任意一种方法的部分或全部步骤。

本发明实施例第六方面公开一种应用发布平台，所述应用发布平台用于发布计算机程序产品，其中，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行第一方面的任意一种方法的部分或全部步骤。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例中，通过车辆的定位模块获取与定位模块的定位模块坐标系匹配的车辆的相对位姿；通过预设的变换矩阵将相对位姿转换为与SLAM地图的SLAM地图坐标系匹配的车辆的目标位姿；根据目标位姿确定车辆在SLAM地图中的当前定位信息。可见，实施本发明实施例，能够将获取的车辆定位模块的相对位姿直接与SLAM地图建立对应关系，从而直接从预先建立的SLAM地图中确定车辆的当前位置，提高了车辆定位功能的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例公开的一种基于SLAM地图的定位方法的流程示意图；

图2是本发明实施例公开的另一种基于SLAM地图的定位方法的流程示意图；

图3是本发明实施例公开的另一种基于SLAM地图的定位方法的流程示意图；

图4是本发明实施例公开的一种基于SLAM地图的定位系统的结构示意图；

图5是本发明实施例公开的另一种基于SLAM地图的定位系统的结构示意图；

图6是本发明实施例公开的另一种基于SLAM地图的定位系统的结构示意图；

图7是本发明实施例公开的一种车载电子设备的结构示意图。

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。

需要说明的是，本发明实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例公开一种基于SLAM地图的定位方法及系统，能够直接从预先建立的SLAM地图中确定车辆的当前位置，提高了车辆定位功能的准确性。以下分别进行详细说明。

实施例一

请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种基于SLAM地图的定位方法的流程示意图。如图1所示，该基于SLAM地图的定位方法可以包括以下步骤：

101、车载电子设备通过车辆的定位模块获取与定位模块的定位模块坐标系匹配的车辆的第一相对位姿。

本发明实施例中，车辆的定位模块可以为车辆的惯性测量单元(InertialMeasurement Unit，IMU)，车辆可以通过IMU获取到车辆的行驶速度、行驶方向、加速度以及角速度等信息，车载电子设备可以根据IMU获取的车辆的行驶状态信息计算得到车辆的位姿。

本发明实施例中，由于定位模块通常设置在车辆后轴处，因此，定位模块对应的定位模块坐标系可以以车辆后轴中心点为定位模块坐标系的原点，车载电子设备以车辆后轴中心点为原点建立定位模块坐标系。

本发明实施例中，第一相对位姿的计算方式可以为：车载电子设备最初出厂行驶时，可以预先获取车辆的初始位姿；当车载电子设备检测到车辆处于SLAM地图中时，可以在车辆行驶过程中获取车辆行驶时的位姿，车载电子设备可以将车辆行驶时的位姿与初始位姿之差确定为车辆的第一相对位姿。

102、车载电子设备通过预设的第一变换矩阵将第一相对位姿转换为与SLAM地图的SLAM地图坐标系匹配的车辆的目标位姿。

本发明实施例中，第一变换矩阵可以预先设置，第一变换矩阵可以表示定位模块坐标系至SLAM地图坐标系的转换关系，根据第一转换模块可以将定位模块坐标系下的第一相对位姿转换为SLAM地图坐标系下的目标位姿。其中，目标位姿的计算公式可以为：

T_{cw_v}＝T_{cw_vw}·T_{vw_v}

其中，T_{cw_v}为目标位姿，T_{cw_vw}为第一变换矩阵，T_{vw_v}为第一相对位姿。

本发明实施例中，车辆通过IMU得到的第一相对位姿可以经过旋转和平移变换至SLAM地图坐标系中，由于直接将获得的车辆在定位模块坐标系下的三维坐标转换为SLAM地图坐标系下的三维坐标的过程过于复杂，因此，可以在车辆在定位模块坐标系下的三维坐标的基础上添加齐次坐标，得到车辆在定位模块坐标系下的三维坐标对应的第一相对位姿T_{vw_v}(齐次坐标可以在三维坐标中最后一项分量之后添加，也即是添加的齐次坐标可以为第一相对位姿T_{vw_v}的最后一项)，同时可以通过第一变换矩阵T_{cw_vw}将第一相对位姿T_{vw_v}变换为目标位姿T_{cw_v}，其中，第一变换矩阵T_{cw_vw}的矩阵结构可以为：矩阵的左上角可以为旋转矩阵、矩阵的右上角可以为平移向量、矩阵的左下角可以为0向量以及矩阵的右下角可以为1；由于添加齐次坐标时需要对三维坐标的每个分量同乘添加的齐次坐标的值，从而得到第一相对位姿T_{vw_v}，因此将第一相对位姿T_{vw_v}变换为非齐次坐标时(可以理解为将第一相对位姿T_{vw_v}的最后一项变换为1)，第一相对位姿T_{vw_v}的最后一项与第一变换矩阵T_{cw_vw}的右下角分量都为1。

103、车载电子设备根据目标位姿确定车辆在SLAM地图中的当前定位信息。

本发明实施例中，由于SLAM地图在建立的时候是根据车辆的定位模块即时定位来实现的，因此测量定位模块即时定位时会生成车辆的行驶路径，因此SLAM地图中也会存在该车辆的行驶路径，其中，车辆的行驶路径会与车辆的位姿相关。车载电子设备可以确定SLAM地图的行驶路径中与目标位姿匹配的位置，并根据该位置在SLAM地图中获取对应的当前定位信息。

在图1所描述的方法中，能够直接从预先建立的SLAM地图中确定车辆的当前位置，提高了车辆定位功能的准确性。此外，实施图1所描述的方法，能够通过预先设置的公式准确的计算得到车辆的目标位姿。

实施例二

请参阅图2，图2是本发明实施例公开的另一种基于SLAM地图的定位方法的流程示意图。与实施例一相比，本发明实施例增加了SLAM地图的建立方法，以及更加详细的说明了根据目标位姿获取在SLAM地图中对应的定位信息的方法，既扩展了SLAM建图的细节，又可以提高车辆在SALM地图中定位的准确性。如图2所示，该基于SLAM地图的定位方法可以包括以下步骤：

201、当检测到建图指令时，车载电子设备通过车辆的定位模块获取与定位模块的定位模块坐标系匹配的车辆的初始位姿，并通过定位模块获取与定位模块坐标系匹配的处于行驶状态的车辆的当前定位位姿。

本发明实施例中，建图指令可以为用户输入的，也可以为车载电子设备检测到车辆当前所处环境中未存储有预先建立的SLAM地图，因此车载电子设备发出建立当前所处环境的SLAM地图的建图指令。

本发明实施例中，车载电子设备当检测到建图指令时需要初始化一个新的SLAM地图，由于本发明中的SLAM地图是通过定位模块进行定位的，因此，新的SLAM地图中需要对定位模块坐标系进行初始化，设置定位模块坐标系下通过定位模块获得的初始位姿，该初始位姿在后续车载电子设备获取车辆的当前定位位姿时可以作为车辆行驶的最起始的位姿。

202、车载电子设备根据初始位姿和当前定位位姿，计算得到与定位模块坐标系匹配的车辆的第二相对位姿。

本发明实施例中，由于SLAM地图中的图像是通过图像采集设备获取的，因此SLAM地图的坐标系与图像采集设备的坐标系相同，无需进行矩阵转换，然而图像采集设备与定位模块在车辆上安装的位置不同，可见图像采集设备对应的坐标系与定位模块对应的坐标系不同，需要进行矩阵转换，才能使定位模块对应的坐标系与图像采集设备对应的坐标系关联。又因为本发明中的SLAM地图需要通过定位模块进行定位以及确定SLAM地图中的路径，因此，车载电子设备需要将定位模块坐标系转换为图像采集设备坐标系，该转换关系可以为第二变换矩阵。

203、车载电子设备通过将第二相对位姿从定位模块坐标系转换至SLAM地图坐标系，确定第二变换矩阵。

本发明实施例中，第二变换矩阵可以将第二相对位姿从定位模块坐标系转换至SLAM地图坐标系，且第二变换矩阵可以是车载电子设备预设的标定矩阵，即通过计算车辆的图像采集设备的外参确定。

作为一种可选的实施方式，车载电子设备通过将第二相对位姿从定位模块坐标系转换至SLAM地图坐标系，确定第二变换矩阵的方式可以包括以下步骤：

车载电子设备根据上述建图指令建立车辆在SLAM地图坐标系下的初始化单位阵；

车载电子设备根据预设的标定矩阵将第二相对位姿转换至初始化单位阵中；

车载电子设备根据初始化单位阵中的第二相对位姿计算得到从定位模块坐标系至SLAM地图坐标系的第二变换矩阵。

其中，实施这种实施方式，可以根据建图指令建立基于SLAM地图的初始化单位阵，以使第二相对位姿都可以转换至该初始化单位阵中，进而计算得到第二相对位姿从定位模块坐标系转换至SLAM地图坐标系时依据的第二转换关系，提高了确定第二转换关系的准确度。

204、车载电子设备根据第二变换矩阵确定车辆的行驶路径，并根据行驶路径和车辆的图像采集设备采集的道路图像建立SLAM地图，其中，SLAM地图与SLAM地图坐标系匹配，且SLAM地图包含行驶路径。

本发明实施例中，实施上述的步骤201～步骤204，可以在建立SLAM地图的过程中通过定位模块获得车辆的当前定位位姿，并将当前定位位姿转换至图像采集模块对应的图像采集坐标系中，由于SLAM地图是使用图像采集模块采集的图像建立的，因此，当前定位位姿转换至图像采集模块对应的图像采集坐标系中可以理解为将当前定位位姿转换至SLAM地图坐标系中，从而将车辆的定位模块获取的车辆的当前定位位姿转化为SLAM地图中车辆的行驶路径，提高了SLAM地图建立的准确度

205、车载电子设备通过车辆的定位模块获取与定位模块的定位模块坐标系匹配的车辆的第一相对位姿。

206、车载电子设备通过预设的第一变换矩阵将第一相对位姿转换为与SLAM地图的SLAM地图坐标系匹配的车辆的目标位姿。

207、车载电子设备确定目标位姿与SLAM地图的行驶路径匹配的位置信息。

208、车载电子设备从SLAM地图中获取与位置信息对应的当前定位信息。

本发明实施例中，当前定位信息可以包含车辆在SLAM地图中以SLAM地图坐标系为基础的坐标，还可以包含采集到的目标位姿对应的位置周围的环境参数等，对此，本发明实施例不做限定。

本发明实施例中，实施上述的步骤207～步骤208，可以根据车辆在SLAM地图下的目标位姿确定出该目标位姿对应的SLAM地图中包含的行驶路径的具体位置，从而根据确定的位置获取到对应的定位信息，提高了车辆在SALM地图中定位的准确性。

在图2所描述的方法中，能够直接从预先建立的SLAM地图中确定车辆的当前位置，提高了车辆定位功能的准确性。此外，实施图2所描述的方法，提高了确定第二转换关系的准确度。此外，实施图2所描述的方法，提高了SLAM地图建立的准确度。此外，实施图2所描述的方法，提高了车辆在SALM地图中定位的准确性。

实施例三

请参阅图3，图3是本发明实施例公开的另一种基于SLAM地图的定位方法的流程示意图。与实施例一和实施例二相比，本发明实施例进一步说明了第一变换矩阵的生成方法，使得从定位模块坐标系至SLAM地图坐标系的转换关系更加清晰，还丰富了第一相对位姿的获取的细节，以使第一相对位姿的获取更加准确。如图3所示，该基于SLAM地图的定位方法可以包括以下步骤：

步骤301～步骤304与步骤201～步骤204相同，以下内容不做赘述。

305、当检测到车辆在SLAM地图中重定位成功时，车载电子设备获取与定位模块坐标系匹配的车辆的第一重定位位姿，以及获取与SLAM地图坐标系匹配的车辆的第二重定位位姿。

本发明实施例中，在SLAM地图建立完成之后，车辆如果重新进入SLAM地图中时，则需要车载电子设备进行重定位，重定位的过程可以将车辆定位模块的坐标系与SLAM地图对应的坐标系匹配，只有当车辆定位模块的坐标系与SLAM地图对应的坐标系成功匹配，车载电子设备才能够计算得到定位模块坐标系与SLAM地图坐标系的第一变换矩阵，才能够在SLAM地图中准确的定位车辆的位置。

作为一种可选的实施方式，车载电子设备执行步骤305之前，还可以执行以下步骤：

车载电子设备检测车辆是否处于SLAM地图中；

如果车辆处于SLAM地图中，车载电子设备获取车辆在行驶过程中的行驶轨迹，以及与行驶轨迹匹配的基于定位模块坐标系的行驶位姿；

车载电子设备检测是否存在与SLAM地图中包含的行驶路径匹配的目标行驶位姿；

如果存在，车载电子设备确定车辆在SLAM地图中重定位成功。

其中，实施这种实施方式，可以根据车辆当前在SLAM地图中行驶时的行驶位姿，在SLAM地图中对车辆进行重定位，如果检测到车辆在任意位置的位姿与该任意位置对应的SLAM地图中行驶路径的位姿匹配时，可以认为车辆在SLAM地图中重定位成功，进而保证后续根据重定位确定的第一变换矩阵准确。

306、车载电子设备根据第一重定位位姿和第二重定位位姿，计算得到从定位模块坐标系转换至SLAM地图坐标系的第一变换矩阵。

本发明实施例中，由于第一重定位位姿和第二重定位位姿分别为同一时刻的定位模块坐标系下的车辆的位姿以及SLAM地图坐标系下的车辆的位姿，因此，通过计算第一重定位位姿和第二重定位位姿之间的转换关系就可以获得从定位模块坐标系转换至SLAM地图坐标系的第一变换矩阵，其中，

第一变换矩阵的计算公式可以为：

T_{cw_vw}

＝T_{cw_v_relocalization}T_{vw_v_relocalization}

其中，T_{cw_vw}为第一变换矩阵，T_{cw_v_relocalization}为重定位成功时获取到的基于SLAM地图坐标系的第二重定位位姿，T_{vw_v_relocalization}为重定位成功时获取到的基于定位模块坐标系的第一重定位位姿。

本发明实施例中，实施上述的步骤305～步骤306，可以根据车辆在SLAM地图中重定位成功的瞬间获取到的第一重定位位姿和第二重定位位姿确定第一重定位位姿对应的定位模块坐标系到第二重定位位姿对应的SLAM地图坐标系的转换关系，以使计算得到的第一变换矩阵更加准确。

307、车载电子设备通过定位模块获取与定位模块坐标系匹配的车辆的当前位姿。

308、车载电子设备根据第一重定位位姿和当前位姿，计算得到与定位模块坐标系匹配的车辆的第一相对位姿。

本发明实施例中，车辆的第一重定位位姿为车载电子设备在重定位成功时获取到的在定位模块坐标系下的车辆的初始位姿，车辆的当前位姿可以为车辆在当前时刻的位姿，车载电子设备通过计算第一重定位位姿和当前位姿之前的关系可以得到车辆在定位模块坐标系下的第一相对位姿。

本发明实施例中，实施上述的步骤307～步骤308，可以先获取车辆在定位初始时的第一重定位位姿，并且在车辆运动过程中始终都使用第一重定位位姿与获取的车辆的当前位姿计算出来当前对应的第一相对位姿，从而保证计算第一相对位姿的标准都相同。

步骤309～步骤311与步骤206～步骤208相同，以下内容不做赘述。

在图3所描述的方法中，能够直接从预先建立的SLAM地图中确定车辆的当前位置，提高了车辆定位功能的准确性。此外，实施图3所描述的方法，保证后续根据重定位确定的第一变换矩阵准确。此外，实施图3所描述的方法，使计算得到的第一变换矩阵更加准确。此外，实施图3所描述的方法，保证计算第一相对位姿的标准都相同。

实施例四

请参阅图4，图4是本发明实施例公开的一种基于SLAM地图的定位系统的结构示意图。如图4所示，该基于SLAM地图的定位系统可以包括：

第一获取单元401，用于通过车辆的定位模块获取与定位模块的定位模块坐标系匹配的车辆的第一相对位姿。

转换单元402，用于通过预设的第一变换矩阵将第一获取单元401获取的第一相对位姿转换为与SLAM地图的SLAM地图坐标系匹配的车辆的目标位姿。

第一确定单元403，用于根据转换单元402转换的目标位姿确定车辆在SLAM地图中的当前定位信息。

可见，实施图4所描述的基于SLAM地图的定位系统，能够直接从预先建立的SLAM地图中确定车辆的当前位置，提高了车辆定位功能的准确性。此外，实施图4所描述的系统，能够通过预先设置的公式准确的计算得到车辆的目标位姿。

实施例五

请参阅图5，图5是本发明实施例公开的另一种基于SLAM地图的定位系统的结构示意图。其中，图5所示的基于SLAM地图的定位系统是由图4所示的基于SLAM地图的定位系统进行优化得到的。与图4所示的基于SLAM地图的定位系统相比，图5所示的基于SLAM地图的定位系统增加了SLAM地图的建立方法，以及更加详细的说明了根据目标位姿获取在SLAM地图中对应的定位信息的方法，既扩展了SLAM建图的细节，又可以提高车辆在SALM地图中定位的准确性，图5所示的基于SLAM地图的定位系统还可以包括：

第二获取单元404，用于在第一获取单元401通过车辆的定位模块获取与定位模块的定位模块坐标系匹配的车辆的第一相对位姿之前，以及当检测到建图指令时，通过车辆的定位模块获取与定位模块的定位模块坐标系匹配的车辆的初始位姿，并通过定位模块获取与定位模块坐标系匹配的处于行驶状态的车辆的当前定位位姿。

第一计算单元405，用于根据第二获取单元404获取的初始位姿和当前定位位姿，计算得到与定位模块坐标系匹配的车辆的第二相对位姿。

第二确定单元406，用于通过将第一计算单元405得到的第二相对位姿从定位模块坐标系转换至SLAM地图坐标系，确定第二变换矩阵。

作为一种可选的实施方式，第二确定单元406通过将第二相对位姿从定位模块坐标系转换至SLAM地图坐标系，确定第二变换矩阵的方式具体可以为：

根据上述建图指令建立车辆在SLAM地图坐标系下的初始化单位阵；

根据预设的标定矩阵将第二相对位姿转换至初始化单位阵中；

根据初始化单位阵中的第二相对位姿计算得到从定位模块坐标系至SLAM地图坐标系的第二变换矩阵。

其中，实施这种实施方式，可以根据建图指令建立基于SLAM地图的初始化单位阵，以使第二相对位姿都可以转换至该初始化单位阵中，进而计算得到第二相对位姿从定位模块坐标系转换至SLAM地图坐标系时依据的第二转换关系，提高了确定第二转换关系的准确度。

建立单元407，用于根据第二确定单元406确定的第二变换矩阵确定车辆的行驶路径，并根据行驶路径和车辆的图像采集设备采集的道路图像建立SLAM地图，其中，SLAM地图与SLAM地图坐标系匹配，且SLAM地图包含行驶路径。

本发明实施例中，可以在建立SLAM地图的过程中通过定位模块获得车辆的当前定位位姿，并将当前定位位姿转换至图像采集模块对应的图像采集坐标系中，由于SLAM地图是使用图像采集模块采集的图像建立的，因此，当前定位位姿转换至图像采集模块对应的图像采集坐标系中可以理解为将当前定位位姿转换至SLAM地图坐标系中，从而将车辆的定位模块获取的车辆的当前定位位姿转化为SLAM地图中车辆的行驶路径，提高了SLAM地图建立的准确度。

作为一种可选的实施方式，图5所示的基于SLAM地图的定位系统的第一确定单元403可以包括：

确定子单元4031，用于确定转换单元402转换的目标位姿与建立单元407建立的SLAM地图的行驶轨迹匹配的位置信息；

获取子单元4032，用于从SLAM地图中获取与确定子单元4031确定的位置信息对应的当前定位信息。

其中，实施这种实施方式，可以根据车辆在SLAM地图下的目标位姿确定出该目标位姿对应的SLAM地图中包含的行驶路径的具体位置，从而根据确定的位置获取到对应的定位信息，提高了车辆在SALM地图中定位的准确性。

可见，实施图5所描述的基于SLAM地图的定位系统，能够直接从预先建立的SLAM地图中确定车辆的当前位置，提高了车辆定位功能的准确性。此外，实施图5所描述的系统，提高了确定第二转换关系的准确度。此外，实施图5所描述的系统，提高了SLAM地图建立的准确度。此外，实施图5所描述的系统，提高了车辆在SALM地图中定位的准确性

实施例六

请参阅图6，图6是本发明实施例公开的另一种基于SLAM地图的定位系统的结构示意图。其中，图6所示的基于SLAM地图的定位系统是由图5所示的基于SLAM地图的定位系统进行优化得到的。与图5所示的基于SLAM地图的定位系统相比，图6所示的基于SLAM地图的定位系统进一步说明了第一变换矩阵的生成方法，使得从定位模块坐标系至SLAM地图坐标系的转换关系更加清晰，还丰富了第一相对位姿的获取的细节，以使第一相对位姿的获取更加准确，图6所示的基于SLAM地图的定位系统还可以包括：

第三获取单元408，用于在建立单元407建立SLAM地图之后，以及第一获取单元401通过车辆的定位模块获取与定位模块的定位模块坐标系匹配的车辆的第一相对位姿之前，以及当检测到车辆在SLAM地图中重定位成功时，获取与定位模块坐标系匹配的车辆的第一重定位位姿，以及获取与SLAM地图坐标系匹配的车辆的第二重定位位姿。

作为一种可选的实施方式，第三获取单元408执行步骤305之前，还可以执行以下步骤：

检测车辆是否处于SLAM地图中；

如果车辆处于SLAM地图中，获取车辆在行驶过程中的行驶轨迹，以及与行驶轨迹匹配的基于定位模块坐标系的行驶位姿；

检测是否存在与SLAM地图中包含的行驶路径匹配的目标行驶位姿；

如果存在，确定车辆在SLAM地图中重定位成功。

其中，实施这种实施方式，可以根据车辆当前在SLAM地图中行驶时的行驶位姿，在SLAM地图中对车辆进行重定位，如果检测到车辆在任意位置的位姿与该任意位置对应的SLAM地图中行驶路径的位姿匹配时，可以认为车辆在SLAM地图中重定位成功，进而保证后续根据重定位确定的第一变换矩阵准确。

第二计算单元409，用于根据第三获取单元408获取的第一重定位位姿和第二重定位位姿，计算得到从定位模块坐标系转换至SLAM地图坐标系的第一变换矩阵。

本发明实施例中，可以根据车辆在SLAM地图中重定位成功的瞬间获取到的第一重定位位姿和第二重定位位姿确定第一重定位位姿对应的定位模块坐标系到第二重定位位姿对应的SLAM地图坐标系的转换关系，以使计算得到的第一变换矩阵更加准确。

作为一种可选的实施方式，图5所示的基于SLAM地图的定位系统的第一获取单元401可以包括：

匹配子单元4011，用于通过定位模块获取与定位模块坐标系匹配的车辆的当前位姿；

4012，用于根据第三获取单元408获取的第一重定位位姿和匹配子单元4011匹配的当前位姿，计算得到与定位模块坐标系匹配的车辆的第一相对位姿。

其中，实施这种实施方式，可以先获取车辆在定位初始时的第一重定位位姿，并且在车辆运动过程中始终都使用第一重定位位姿与获取的车辆的当前位姿计算出来当前对应的第一相对位姿，从而保证计算第一相对位姿的标准都相同。

可见，实施图6所描述的基于SLAM地图的定位系统，能够直接从预先建立的SLAM地图中确定车辆的当前位置，提高了车辆定位功能的准确性。此外，实施图6所描述的系统，保证后续根据重定位确定的第一变换矩阵准确。此外，实施图6所描述的系统，使计算得到的第一变换矩阵更加准确。此外，实施图6所描述的系统，保证计算第一相对位姿的标准都相同。

实施例七

请参阅图7，图7是本发明实施例公开的一种车载电子设备的结构示意图。如图7所示，该车载电子设备可以包括：

存储有可执行程序代码的存储器701；

与存储器701耦合的处理器702；

其中，处理器702调用存储器701中存储的可执行程序代码，执行以上各方法实施例中的方法的部分或全部步骤。

本发明实施例还公开一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质存储了程序代码，其中，程序代码包括用于执行以上各方法实施例中的方法的部分或全部步骤的指令。

本发明实施例还公开一种计算机程序产品，其中，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如以上各方法实施例中的方法的部分或全部步骤。

本发明实施例还公开一种应用发布平台，其中，应用发布平台用于发布计算机程序产品，其中，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如以上各方法实施例中的方法的部分或全部步骤。

应理解，说明书通篇中提到的“本发明实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在本发明实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在本发明的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常可互换使用。应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本发明所提供的实施例中，应理解，“与A对应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其他信息确定B。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述集成的单元若以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可获取的存储器中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或者部分，可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干请求用以使得一台计算机设备(可以为个人计算机、服务器或者网络设备等，具体可以是计算机设备中的处理器)执行本发明的各个实施例上述方法的部分或全部步骤。

以上对本发明实施例公开的一种基于SLAM地图的定位方法及系统进行了详细介绍，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 (8)

1.一种基于SLAM地图的定位方法，其特征在于，所述方法包括：

通过车辆的定位模块获取与所述定位模块的定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一相对位姿；

通过预设的第一变换矩阵将所述第一相对位姿转换为与所述SLAM地图的SLAM地图坐标系匹配的所述车辆的目标位姿；

根据所述目标位姿确定所述车辆在所述SLAM地图中的当前定位信息；

所述通过车辆的定位模块获取与所述定位模块的定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一相对位姿之前，所述方法还包括：

当检测到建图指令时，通过车辆的定位模块获取与所述定位模块的定位模块坐标系匹配的所述车辆的初始位姿，并通过所述定位模块获取与所述定位模块坐标系匹配的处于行驶状态的所述车辆的当前定位位姿；

根据所述初始位姿和所述当前定位位姿，计算得到与所述定位模块坐标系匹配的所述车辆的第二相对位姿；

通过将所述第二相对位姿从所述定位模块坐标系转换至SLAM地图坐标系，确定第二变换矩阵；

根据所述第二变换矩阵确定所述车辆的行驶路径，并根据所述行驶路径和所述车辆的图像采集设备采集的道路图像建立所述SLAM地图，其中，所述SLAM地图与所述SLAM地图坐标系匹配，且所述SLAM地图包含所述行驶路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立所述SLAM地图之后，以及通过车辆的定位模块获取与所述定位模块的定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一相对位姿之前，所述方法还包括：

当检测到所述车辆在所述SLAM地图中重定位成功时，获取与所述定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一重定位位姿，以及获取与所述SLAM地图坐标系匹配的所述车辆的第二重定位位姿；

根据所述第一重定位位姿和所述第二重定位位姿，计算得到从所述定位模块坐标系转换至所述SLAM地图坐标系的所述第一变换矩阵。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过车辆的定位模块获取与所述定位模块的定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一相对位姿，包括：

通过所述定位模块获取与所述定位模块坐标系匹配的所述车辆的当前位姿；

根据所述第一重定位位姿和所述当前位姿，计算得到与所述定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一相对位姿。

4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标位姿确定所述车辆在所述SLAM地图中的当前定位信息，包括：

确定所述目标位姿与所述SLAM地图的行驶路径匹配的位置信息；

从所述SLAM地图中获取与所述位置信息对应的当前定位信息。

5.一种基于SLAM地图的定位系统，其特征在于，所述系统包括：

第一获取单元，用于通过车辆的定位模块获取与所述定位模块的定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一相对位姿；

转换单元，用于通过预设的第一变换矩阵将所述第一相对位姿转换为与所述SLAM地图的SLAM地图坐标系匹配的所述车辆的目标位姿；

第一确定单元，用于根据所述目标位姿确定所述车辆在所述SLAM地图中的当前定位信息；

所述系统还包括：

第二获取单元，用于在所述第一获取单元通过所述车辆的定位模块获取与所述定位模块的定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一相对位姿之前，以及当检测到建图指令时，通过所述车辆的定位模块获取与所述定位模块的定位模块坐标系匹配的所述车辆的初始位姿，并通过所述定位模块获取与所述定位模块坐标系匹配的处于行驶状态的所述车辆的当前定位位姿；

第一计算单元，用于根据所述初始位姿和所述当前定位位姿，计算得到与所述定位模块坐标系匹配的所述车辆的第二相对位姿；

第二确定单元，用于通过将所述第二相对位姿从所述定位模块坐标系转换至SLAM地图坐标系，确定第二变换矩阵；

建立单元，用于根据所述第二变换矩阵确定所述车辆的行驶路径，并根据所述行驶路径和所述车辆的图像采集设备采集的道路图像建立所述SLAM地图，其中，所述SLAM地图与所述SLAM地图坐标系匹配，且所述SLAM地图包含所述行驶路径。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

第三获取单元，用于在所述建立单元建立所述SLAM地图之后，以及所述第一获取单元通过所述车辆的定位模块获取与所述定位模块的定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一相对位姿之前，以及当检测到车辆在所述SLAM地图中重定位成功时，获取与所述定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一重定位位姿，以及获取与所述SLAM地图坐标系匹配的所述车辆的第二重定位位姿；

第二计算单元，用于根据所述第一重定位位姿和所述第二重定位位姿，计算得到从所述定位模块坐标系转换至所述SLAM地图坐标系的所述第一变换矩阵。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一获取单元包括：

匹配子单元，用于通过所述定位模块获取与所述定位模块坐标系匹配的所述车辆的当前位姿；

计算子单元，用于根据所述第一重定位位姿和所述当前位姿，计算得到与所述定位模块坐标系匹配的所述车辆的第一相对位姿。

8.根据权利要求5～7任一项所述的系统，其特征在于，所述第一确定单元包括：

确定子单元，用于确定所述目标位姿与所述SLAM地图的行驶轨迹匹配的位置信息；

获取子单元，用于从所述SLAM地图中获取与所述位置信息对应的当前定位信息。

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