CN110207715B - 车辆定位的修正方法及修正系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及车辆技术领域，公开了一种车辆定位的修正方法及修正系统，该方法包括：当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，调整车辆的惯性测量单元IMU的陀螺零偏，以使通过车辆的视觉传感器拍摄得到的图像的重投影误差最小；根据调整后的陀螺零偏，对车辆在目标轨迹地图中的位置进行修正，其中，目标轨迹地图为通过同步定位与建图技术构建的车辆对应的地图。实施本发明实施例，能够提高车辆在SLAM地图中定位的准确性。

Description

车辆定位的修正方法及修正系统
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆定位的修正方法及修正系统。
背景技术
随着自动驾驶技术的快速发展，车辆定位技术被广泛应用于汽车上(如室内导航)，几乎成为了汽车必备的功能之一。目前，有些汽车会利用同步定位与建图(Simultaneous Localization And Mapping，SLAM)技术，根据采集到的数据(如车辆周围的环境特征)构建出SLAM地图，然后，汽车就可以通过惯性测量单元(InertialMeasurement Unit，IMU)在预先构建的SLAM地图中进行定位。然而，在实践中发现，IMU在定位过程中会产生累积误差，从而导致车辆在SLAM地图中定位不准确。
发明内容
本发明实施例公开了一种车辆定位的修正方法及修正系统，能够提高车辆在SLAM地图中定位的准确性。
本发明实施例第一方面公开一种车辆定位的修正方法，包括：
当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，调整所述车辆的惯性测量单元IMU的陀螺零偏，以使通过所述车辆的视觉传感器拍摄得到的图像的重投影误差最小；
根据调整后的所述陀螺零偏，对所述车辆在目标轨迹地图中的位置进行修正；其中，所述目标轨迹地图为通过同步定位与建图技术构建的所述车辆对应的地图。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，在所述当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，调整所述IMU的陀螺零偏之前，所述方法还包括：
通过所述车辆的IMU和里程计采集所述车辆移动过程中的目标移动轨迹；
通过所述车辆的视觉传感器采集所述车辆移动过程中的目标空间特征点；
将所述目标移动轨迹和所述目标空间特征点进行关联，以生成所述车辆对应的目标轨迹地图。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，在所述将所述目标移动轨迹和所述目标空间特征点进行关联，以生成所述车辆对应的目标轨迹地图之后，以及所述当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，调整所述车辆的IMU的陀螺零偏之前，所述方法还包括：
通过所述车辆的视觉传感器采集所述车辆所处环境的当前空间特征点；
当检测到所述当前空间特征点与所述目标轨迹地图中的任意一个目标空间特征点相匹配时，确定检测到所述车辆在行驶过程中出现回环现象。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，调整所述车辆的IMU的陀螺零偏，以使通过所述车辆的视觉传感器拍摄得到的图像的重投影误差最小，包括：
当检测到所述车辆在行驶过程中出现回环现象时，控制所述车辆的视觉传感器进行拍摄以获得所述车辆所处环境的目标图像；
获取所述当前空间特征点在所述目标图像中的第一像素坐标值；
获取所述当前空间特征点在所述车辆的视觉传感器中的投影位置对应的第二像素坐标值；
将所述第一像素坐标值与所述第二像素坐标值进行对比，以获得所述第一像素坐标值与所述第二像素坐标值之间的误差值；
调整所述车辆的惯性测量单元IMU的陀螺零偏，以使所述误差值最小。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述方法还包括：
当所述车辆处于行驶状态时，获取所述车辆的视觉传感器采集的环境空间特征点；
对所述环境空间特征点进行回环检测，以获得回环检测结果；
根据所述回环检测结果纠正所述IMU在运行过程中的误差。
本发明实施例第二方面公开一种修正系统，包括：
调整单元，用于当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，调整所述车辆的惯性测量单元IMU的陀螺零偏，以使通过所述车辆的视觉传感器拍摄得到的图像的重投影误差最小；
修正单元，用于根据调整后的所述陀螺零偏，对所述车辆在目标轨迹地图中的位置进行修正；其中，所述目标轨迹地图为通过同步定位与建图技术构建的所述车辆对应的地图。
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：
第一采集单元，用于在所述调整单元当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，调整所述IMU的陀螺零偏之前，通过所述车辆的IMU和里程计采集所述车辆移动过程中的目标移动轨迹；
第二采集单元，用于通过所述车辆的视觉传感器采集所述车辆移动过程中的目标空间特征点；
生成单元，用于将所述目标移动轨迹和所述目标空间特征点进行关联，以生成所述车辆对应的目标轨迹地图。
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：
所述第二采集单元，还用于在所述生成单元将所述目标移动轨迹和所述目标空间特征点进行关联，以生成所述车辆对应的目标轨迹地图之后，以及所述调整单元当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，调整所述车辆的IMU的陀螺零偏之前，通过所述车辆的视觉传感器采集所述车辆所处环境的当前空间特征点；
确定单元，用于当检测到所述当前空间特征点与所述目标轨迹地图中的任意一个目标空间特征点相匹配时，确定检测到所述车辆在行驶过程中出现回环现象。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述调整单元包括：
拍摄子单元，用于当检测到所述车辆在行驶过程中出现回环现象时，控制所述车辆的视觉传感器进行拍摄以获得所述车辆所处环境的目标图像；
第一获取子单元，用于获取所述当前空间特征点在所述目标图像中的第一像素坐标值；
第二获取子单元，用于获取所述当前空间特征点在所述车辆的视觉传感器中的投影位置对应的第二像素坐标值；
对比子单元，用于将所述第一像素坐标值与所述第二像素坐标值进行对比，以获得所述第一像素坐标值与所述第二像素坐标值之间的误差值；
调整子单元，用于调整所述车辆的惯性测量单元IMU的陀螺零偏，以使所述误差值最小。
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：
获取单元，用于当所述车辆处于行驶状态时，获取所述车辆的视觉传感器采集的环境空间特征点；
回环检测单元，用于对所述环境空间特征点进行回环检测，以获得回环检测结果；
纠正单元，用于根据所述回环检测结果纠正所述IMU在运行过程中的误差。
本发明实施例第三方面公开一种车辆，包括本发明实施例第二方面公开的一种修正系统。
本发明实施例第四方面公开一种修正系统，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，执行本发明实施例第一方面公开的一种车辆定位的修正方法。
本发明实施例第五方面公开一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行本发明实施例第一方面公开的一种车辆定位的修正方法。
本发明实施例第六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。
本发明实施例第七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，当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，调整车辆的IMU的陀螺零偏，以使通过车辆的视觉传感器拍摄得到的图像的重投影误差最小；根据调整后的陀螺零偏，对车辆在目标轨迹地图中的位置进行修正，其中，目标轨迹地图为通过同步定位与建图技术构建的车辆对应的地图。可见，实施本发明实施例，能够在视觉回环时对IMU的陀螺零偏进行调整，并基于调整后的陀螺零偏纠正IMU在定位过程中产生的误差，进而对车辆在目标轨迹地图(即SLAM地图)中的位置进行修正，从而提高了车辆在SLAM地图中定位的准确性。
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车辆定位的修正方法的流程示意图；
图2是本发明实施例公开的另一种车辆定位的修正方法的流程示意图；
图3是本发明实施例公开的又一种车辆定位的修正方法的流程示意图；
图4是本发明实施例公开的一种修正系统的结构示意图；
图5是本发明实施例公开的另一种修正系统的结构示意图；
图6是本发明实施例公开的又一种修正系统的结构示意图；
图7是本发明实施例公开的再一种修正系统的结构示意图。
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，本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例公开了一种车辆定位的修正方法及修正系统，能够提高车辆在SLAM地图中定位的准确性。以下结合附图进行详细描述。
实施例一
请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种车辆定位的修正方法的流程示意图。如图1所示，该方法可以包括以下步骤。
101、当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，修正系统调整车辆的惯性测量单元IMU的陀螺零偏，以使通过车辆的视觉传感器拍摄得到的图像的重投影误差最小。
本发明实施例中，回环现象可以理解为车辆在行驶一段时间后再次回到了以往行驶经过的地点。车辆的视觉传感器和IMU可以是以预先构建的目标轨迹地图(即SLAM地图)为基础运行的。车辆的视觉传感器可以包含图像采集设备(如摄像机等)，用于拍摄车辆在行驶过程中的图像。
本发明实施例中，图像的重投影误差为一个空间特征点被车辆的视觉传感器捕捉到之后，该空间特征点在图像中对应的位置和该空间特征点在车辆的视觉传感器中对应的投影位置相比较得到的误差。
具体的，通过调整IMU的陀螺零偏可以改变重投影误差，而重投影误差反映了某个空间特征点在图像中的位置和该空间特征点在车辆的视觉传感器中对应的投影位置之间的距离，重投影误差越小，这个距离则越小。其中，最小化重投影误差的计算方法如公式(1)所示：
Figure BDA0002112179080000071
其中，si为距离深度，ui表示某个空间特征点在图像中的位置，Pi该空间特征点在车辆的视觉传感器中对应的投影位置，K表示视觉传感器的内参数矩阵。本发明实施例中，公式(1)可通过高斯牛顿法或列文伯格-马夸尔特方法求解得到。因此，知道最小重投影误差，只需要沿着负梯度方向调整陀螺零偏即可。
102、修正系统根据调整后的陀螺零偏，对车辆在目标轨迹地图中的位置进行修正。
本发明实施例中，目标轨迹地图为通过同步定位与建图技术构建的车辆对应的地图。
本发明实施例中，修正系统可以将调整后的陀螺零偏反馈至IMU，从而使得IMU对车辆在目标轨迹地图中的位置进行修正，其中，车辆的位置关系式可以如公式(2)所示：
Figure BDA0002112179080000081
其中，
Figure BDA0002112179080000082
为i时刻车辆位置坐标，Rz(ψtruei)为车辆的航向角的旋转矩阵，Ry(θi)为车辆的横滚角的旋转矩阵，Rx(φi)为车辆的俯仰角的旋转矩阵，dsi为i时刻的前向位移。
本发明实施例中，Rz(ψtruei)的关系式可以如公式(3)所示：
Figure BDA0002112179080000083
本发明实施例中，Ry(θi)的关系式可以如公式(4)所示：
Figure BDA0002112179080000084
本发明实施例中，Rx(φi)的关系式可以如公式(5)所示：
Figure BDA0002112179080000085
上述公式中，ψ为车辆的航向角，θ为车辆的横滚角，φ为车辆的俯仰角，Δbwz为本发明实施例中调整的陀螺零偏，Δti为i时刻的时间变量。
因此，由公式(2)、公式(3)、公式(4)和公式(5)可得，修正系统可以根据调整后的陀螺零偏对车辆在目标轨迹地图中的位置进行修正。
作为一种可选的实施方式，步骤102修正系统根据调整后的陀螺零偏，对车辆在目标轨迹地图中的位置进行修正的方式可以为：
获取调整后的陀螺零偏对应的第一车辆位置坐标；
获取车辆在目标轨迹地图中的第二车辆位置坐标；
分析第一车辆位置坐标和第二车辆位置坐标之间的位置误差值；
将该位置误差值反馈至IMU，以使IMU对车辆在目标轨迹地图中的位置进行修正。
实施该可选的实施方式，可以使修正系统获取调整后的陀螺零偏对应的第一车辆位置坐标，以及车辆在目标轨迹地图(即SLAM地图)中的第二车辆位置坐标。由于IMU在定位过程中可能存在误差累积的情况，因此可以将第一车辆位置坐标与第二车辆位置坐标进行对比，进而得到这两个车辆位置坐标之间的位置误差值，接着可以向IMU反馈该位置误差值，以使IMU以该位置误差值为依据消除IMU在定位过程中出现的误差累积。
作为一种可选的实施方式，车辆所处环境为停车场，在该停车场停车需要消耗车辆的停车积分，在步骤102修正系统将调整后的陀螺零偏反馈至IMU，以使IMU对车辆在目标轨迹地图中的位置进行修正之后，还可以执行以下步骤：
将修正位置后的目标轨迹地图上传至服务平台，以使该服务平台添加第一预设停车积分至车辆对应的停车积分池中；
当检测到车辆在该停车场中停车时，从车辆对应的停车积分池中扣除第二预设停车积分。
本发明实施例中，第一预设停车积分为奖励上传目标轨迹地图(即停车场地图)至服务平台的车辆的积分，第二预设停车积分为车辆在停车场中停车时消耗的积分，本发明实施例不作限定。
实施该可选的实施方式，将停车费用换成停车积分，当上传停车场地图至服务平台时，奖励车辆一定的停车积分，当车辆在该停车场中停车时，从车辆对应的积分池中扣除一定的停车积分，能够鼓励用户共同完善停车场地图，另外，也可以将上传的停车场地图共享给其他用户，提高停车场中停车的安全性。
可见，实施图1所描述的方法，能够在视觉回环时对IMU的陀螺零偏进行调整，并基于调整后的陀螺零偏纠正IMU在定位过程中产生的误差，进而对车辆在目标轨迹地图(即SLAM地图)中的位置进行修正，从而提高了车辆在SLAM地图中定位的准确性。
实施例二
请参阅图2，图2是本发明实施例公开的另一种车辆定位的修正方法的流程示意图。如图2所示，该方法可以包括以下步骤。
201、修正系统通过车辆的IMU和里程计采集车辆移动过程中的目标移动轨迹。
本发明实施例中，修正系统可以通过IMU采集车辆移动过程中的车身位姿，以及，修正系统可以通过里程计采集车辆的行程，然后根据车辆的车身位姿和车辆的行程，即可获得车辆在移动过程中的目标移动轨迹。
202、修正系统通过车辆的视觉传感器采集车辆移动过程中的目标空间特征点。
本发明实施例中，目标空间特征点可以理解为车辆移动过程中车辆的周围环境的空间点。在本发明实施例中，修正系统可以通过车辆的视觉传感器(如摄像机等)采集车辆移动过程中的目标空间特征点。
203、修正系统将目标移动轨迹和目标空间特征点进行关联，以生成车辆对应的目标轨迹地图。
本发明实施例中，可以理解的是，目标移动轨迹中的每一个移动位置都有与其相匹配的若干个空间点，因此，可以将目标移动轨迹和目标空间特征点进行关联，由此生成车辆对应的目标轨迹地图，从而提高目标轨迹地图的可信度。
本发明实施例中，实施步骤201-步骤203，提供了一种目标轨迹地图的生成方法，通过将车辆移动过程中的目标移动轨迹和目标空间特征点相结合，从而生成车辆对应的目标轨迹地图，能够提高目标轨迹地图的可信度。
204、修正系统通过车辆的视觉传感器采集车辆所处环境的当前空间特征点。
本发明实施例中，可以理解的是，当车辆处于某个位置时，该位置有与其性匹配的若干个空间点，即车辆所处环境的当前空间特征点，这些当前空间特征点可以通过车辆的视觉传感器(如摄像机等)进行采集。
205、当检测到当前空间特征点与目标轨迹地图中的任意一个目标空间特征点相匹配时，修正系统确定检测到车辆在行驶过程中出现回环现象。
本发明实施例中，实施步骤204-步骤205，可以将车辆的视觉传感器采集的车辆所处环境的当前空间特征点和目标轨迹地图中的目标空间特征点进行对比，以判断车辆行驶到的位置是否为之前行驶过的位置，如果是，可以认为车辆在行驶过程中出现回环现象，从而提高回环现象的检测准确性。
本发明实施例中，回环现象可以理解为车辆在行驶一段时间后再次回到了以往行驶经过的地点。车辆可以在行驶过程中多次经过同一位置，当车辆再次经过同一位置时，可以认为检测到车辆在行驶过程中出现回环现象。因此，作为一种可选的实施方式，修正系统可以将采集到的车辆所处环境的当前空间特征点与目标轨迹地图中的目标空间特征点进行相似度的计算，从而根据相似度确定车辆是否出现回环现象。实施该可选的实施方式，能够进一步提高回环现象的检测准确性。
206、当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，修正系统调整车辆的惯性测量单元IMU的陀螺零偏，以使通过车辆的视觉传感器拍摄得到的图像的重投影误差最小。
207、修正系统根据调整后的陀螺零偏，对车辆在目标轨迹地图中的位置进行修正。
本发明实施例中，目标轨迹地图为通过同步定位与建图技术构建的车辆对应的地图。
可见，实施图2所描述的方法，能够在视觉回环时对IMU的陀螺零偏进行调整，并基于调整后的陀螺零偏纠正IMU在定位过程中产生的误差，进而对车辆在目标轨迹地图(即SLAM地图)中的位置进行修正，从而提高了车辆在SLAM地图中定位的准确性。此外，实施图2所描述的方法，提供了一种目标轨迹地图的生成方法，能够提高目标轨迹地图的可信度。此外，实施图2所描述的方法，将车辆的视觉传感器采集的车辆所处环境的当前空间特征点和目标轨迹地图中的目标空间特征点进行对比，以判断车辆在行驶过程中是否出现回环现象，能够提高回环现象的检测准确性。
实施例三
请参阅图3，图3是本发明实施例公开的又一种车辆定位的修正方法的流程示意图。如图3所示，该方法可以包括以下步骤。
301、修正系统通过车辆的IMU和里程计采集车辆移动过程中的目标移动轨迹。
302、修正系统通过车辆的视觉传感器采集车辆移动过程中的目标空间特征点。
303、修正系统将目标移动轨迹和目标空间特征点进行关联，以生成车辆对应的目标轨迹地图。
304、修正系统通过车辆的视觉传感器采集车辆所处环境的当前空间特征点。
305、当检测到当前空间特征点与目标轨迹地图中的任意一个目标空间特征点相匹配时，修正系统确定检测到车辆在行驶过程中出现回环现象。
306、当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，修正系统控制车辆的视觉传感器进行拍摄以获得车辆所处环境的目标图像。
307、修正系统获取当前空间特征点在目标图像中的第一像素坐标值。
308、修正系统获取当前空间特征点在车辆的视觉传感器中的投影位置对应的第二像素坐标值。
本发明实施例中，一个空间特征点被车辆的视觉传感器捕捉到之后，该空间特征点在图像中对应的位置对应一个像素坐标(即上述的第一像素坐标值)，同时，该空间特征点在车辆的视觉传感器中对应的投影位置对应一个像素坐标(即上述的第二像素坐标值)，理论上讲，这两个像素坐标在同一个坐标系中应该是重叠的，但是，实际上这两个像素坐标在同一个坐标系中仍然存在一定的误差，只有当该误差最小时，这两个坐标近似重叠。因此，修正系统可以将这两个像素坐标进行对比以获得两者之间的误差值，并通过调整IMU的陀螺零偏，使得该误差值最小。
309、修正系统将第一像素坐标值与第二像素坐标值进行对比，以获得第一像素坐标值与第二像素坐标值之间的误差值。
本发明实施例中，修正系统可以将第一像素坐标值与第二像素坐标值在同一坐标系中进行对比，两者之间的偏离程度即为这两个像素坐标值之间的误差值。
310、修正系统调整车辆的惯性测量单元IMU的陀螺零偏，以使误差值最小。
本发明实施例中，当IMU的陀螺零偏产生变化时，第一像素坐标值与第二像素坐标值在同一坐标系中的偏离程度会随之改变，因此，修正系统可以调整IMU的陀螺零偏，使得第一像素坐标值与第二像素坐标值在同一坐标系中的偏离程度最小，即第一像素坐标值与第二像素坐标值之间的误差值最小。
本发明实施例中，实施步骤306-步骤310，通过调整IMU的陀螺零偏，使得当前空间特征点在车辆的视觉传感器拍摄得到的目标图像中的第一像素坐标值与当前空间特征点在车辆的视觉传感器中的投影位置对应的第二像素坐标值之间的误差值最小，再根据调整后的陀螺零偏纠正IMU在定位过程中产生的误差，从而提高了车辆在SLAM地图中定位的准确性。
311、修正系统根据调整后的陀螺零偏，对车辆在目标轨迹地图中的位置进行修正。
本发明实施例中，目标轨迹地图为通过同步定位与建图技术构建的车辆对应的地图。
312、当车辆处于行驶状态时，修正系统获取车辆的视觉传感器采集的环境空间特征点。
本发明实施例中，由于车辆处于静止状态时车辆的视觉传感器采集到的环境空间特征点不会发生改变，因此，修正系统可以只采集车辆处于行驶状态时的环境空间特征点。
313、修正系统对环境空间特征点进行回环检测，以获得回环检测结果。
本发明实施例中，可选的，修正系统可以获取到上述环境空间特征点中的当前关键点和当前描述子；接着可以获取以往采集到上述环境空间特征点时对应的位置的历史特征点，并获取到历史特征点中的历史关键点和历史描述子；然后可以对比历史关键点与当前关键点之间的第一差异，还可以对比历史描述子与当前描述子之间的第二差异；最后可以生成包含第一差异和第二差异的回环检测结果。实施该可选的实施方式，能够提高回环检测的准确度。
本发明实施例中，关键点可以包括若干像素点，修正系统可以确定各个像素点的颜色，也可以确定关键点中各个像素点的布局即确定关键点中的各个像素点之间的位置关系，进而可以通过对比当前关键点与历史关键点之间像素点的颜色差异以及各个像素点之间的布局差异，从而得到包含颜色差异以及布局差异的第一差异；此外，修正系统可以从特征点(上述的环境空间特征点和历史特征点)周围获取若干个区域块，并计算各个区域块以及关键点的Harr小波特征，从根据若干个Harr小波特征得到特征点所在区域的主方向，进而可以计算特征点对应的关键点相对于主方向的水平方向值、垂直方向值、水平方向绝对值以及垂直方向绝对值，并且可以确定包含水平方向值、垂直方向值、水平方向绝对值以及垂直方向绝对值的描述子，可见，修正系统可以将当前描述子的水平方向值与历史描述子的水平方向值进行对比得到水平方向值差异，将当前描述子的垂直方向值与历史描述子的垂直方向值进行对比得到垂直方向值差异，将当前描述子的水平方向绝对值与历史描述子的水平方向绝对值进行对比得到水平方向绝对值差异，将当前描述子的垂直方向绝对值与历史描述子的垂直方向绝对值进行对比得到垂直方向绝对值差异，从而得到包含水平方向值差异、垂直方向值差异、水平方向绝对值差异以及垂直方向绝对值差异的第二差异。
314、修正系统根据回环检测结果纠正IMU在运行过程中的误差。
本发明实施例中，修正系统可以将包含上述第一差异和上述第二差异的回环检测结果反馈至IMU，以此为依据纠正IMU在运行过程中的误差。
本发明实施例中，实施步骤312-步骤314，可以对环境空间特征点进行回环检测，并将回环检测的结果反馈至IMU，以使IMU根据回环检测的结果对IMU中存在的误差进行纠正，从而提高了回环现象检测的准确性，进而可以提升纠正IMU误差的准确性。
本发明实施例中，步骤312～步骤314在步骤301～步骤311中的任意步骤的之前或之后执行对本发明实施例不造成影响。
可见，实施图3所描述的方法，通过调整IMU的陀螺零偏，使得当前空间特征点在车辆的视觉传感器拍摄得到的目标图像中的第一像素坐标值与当前空间特征点在车辆的视觉传感器中的投影位置对应的第二像素坐标值之间的误差值最小，再根据调整后的陀螺零偏纠正IMU在定位过程中产生的误差，从而提高了车辆在SLAM地图中定位的准确性。此外，实施图3所描述的方法，提供了一种目标轨迹地图的生成方法，能够提高目标轨迹地图的可信度。此外，实施图3所描述的方法，将车辆的视觉传感器采集的车辆所处环境的当前空间特征点和目标轨迹地图中的目标空间特征点进行对比，以判断车辆在行驶过程中是否出现回环现象，能够提高回环现象的检测准确性。此外，实施图3所描述的方法，提高了回环现象检测的准确性，进而可以提升纠正IMU误差的准确性。
实施例四
请参阅图4，图4是本发明实施例公开的一种修正系统的结构示意图。如图4所示，该修正系统可以包括：
调整单元401，用于当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，修正系统调整车辆的惯性测量单元IMU的陀螺零偏，以使通过车辆的视觉传感器拍摄得到的图像的重投影误差最小。
本发明实施例中，回环现象可以理解为车辆在行驶一段时间后再次回到了以往行驶经过的地点。车辆的视觉传感器和IMU可以是以预先构建的目标轨迹地图(即SLAM地图)为基础运行的。车辆的视觉传感器可以包含图像采集设备(如摄像机等)，用于拍摄车辆在行驶过程中的图像。
具体的，通过调整IMU的陀螺零偏可以改变重投影误差，而重投影误差反映了某个空间特征点在图像中的位置和该空间特征点在车辆的视觉传感器中对应的投影位置之间的距离，重投影误差越小，这个距离则越小。
修正单元402，用于根据调整后的陀螺零偏，对车辆在目标轨迹地图中的位置进行修正。
本发明实施例中，目标轨迹地图为通过同步定位与建图技术构建的车辆对应的地图。
作为一种可选的实施方式，修正单元402根据调整后的陀螺零偏，对车辆在目标轨迹地图中的位置进行修正的方式可以为：
获取调整后的陀螺零偏对应的第一车辆位置坐标；
获取车辆在目标轨迹地图中的第二车辆位置坐标；
分析第一车辆位置坐标和第二车辆位置坐标之间的位置误差值；
将该位置误差值反馈至IMU，以使IMU对车辆在目标轨迹地图中的位置进行修正。
实施该可选的实施方式，可以使修正单元402获取调整后的陀螺零偏对应的第一车辆位置坐标，以及车辆在目标轨迹地图(即SLAM地图)中的第二车辆位置坐标。由于IMU在定位过程中可能存在误差累积的情况，因此可以将第一车辆位置坐标与第二车辆位置坐标进行对比，进而得到这两个车辆位置坐标之间的位置误差值，接着可以向IMU反馈该位置误差值，以使IMU以该位置误差值为依据消除IMU在定位过程中出现的误差累积。
作为一种可选的实施方式，车辆所处环境为停车场，在该停车场停车需要消耗车辆的停车积分，在修正单元402将调整后的陀螺零偏反馈至IMU，以使IMU对车辆在目标轨迹地图中的位置进行修正之后，还可以执行以下步骤：
将修正位置后的目标轨迹地图上传至服务平台，以使该服务平台添加第一预设停车积分至车辆对应的停车积分池中；
当检测到车辆在该停车场中停车时，从车辆对应的停车积分池中扣除第二预设停车积分。
本发明实施例中，第一预设停车积分为奖励上传目标轨迹地图(即停车场地图)至服务平台的车辆的积分，第二预设停车积分为车辆在停车场中停车时消耗的积分，本发明实施例不作限定。
实施该可选的实施方式，将停车费用换成停车积分，当上传停车场地图至服务平台时，奖励车辆一定的停车积分，当车辆在该停车场中停车时，从车辆对应的积分池中扣除一定的停车积分，能够鼓励用户共同完善停车场地图，另外，也可以将上传的停车场地图共享给其他用户，提高停车场中停车的安全性。
可见，实施图4所描述的修正系统，能够在视觉回环时对IMU的陀螺零偏进行调整，并基于调整后的陀螺零偏纠正IMU在定位过程中产生的误差，进而对车辆在目标轨迹地图(即SLAM地图)中的位置进行修正，从而提高了车辆在SLAM地图中定位的准确性。
实施例五
请参阅图5，图5是本发明实施例公开的另一种修正系统的结构示意图。其中，图5所示的修正系统是由图4所示的修正系统进一步优化得到的。与图4所示的修正系统相比较，图5所示的修正系统还可以包括：
第一采集单元403，用于在调整单元401当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，调整IMU的陀螺零偏之前，通过车辆的IMU和里程计采集车辆移动过程中的目标移动轨迹。
本发明实施例中，第一采集单元403可以通过IMU采集车辆移动过程中的车身位姿，以及，第一采集单元403可以通过里程计采集车辆的行程，然后根据车辆的车身位姿和车辆的行程，即可获得车辆在移动过程中的目标移动轨迹。
第二采集单元404，用于通过车辆的视觉传感器采集车辆移动过程中的目标空间特征点。
本发明实施例中，目标空间特征点可以理解为车辆移动过程中车辆的周围环境的空间点。在本发明实施例中，第二采集单元404可以通过车辆的视觉传感器(如摄像机等)采集车辆移动过程中的目标空间特征点。
生成单元405，用于将目标移动轨迹和目标空间特征点进行关联，以生成车辆对应的目标轨迹地图。
本发明实施例中，可以理解的是，目标移动轨迹中的每一个移动位置都有与其相匹配的若干个空间点，因此，生成单元405可以将目标移动轨迹和目标空间特征点进行关联，由此生成车辆对应的目标轨迹地图，从而提高目标轨迹地图的可信度。
第二采集单元404，还用于在生成单元405将目标移动轨迹和目标空间特征点进行关联，以生成车辆对应的目标轨迹地图之后，以及调整单元401当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，调整车辆的IMU的陀螺零偏之前，通过车辆的视觉传感器采集车辆所处环境的当前空间特征点。
本发明实施例中，可以理解的是，当车辆处于某个位置时，该位置有与其性匹配的若干个空间点，即车辆所处环境的当前空间特征点，这些当前空间特征点可以通过车辆的视觉传感器(如摄像机等)进行采集。
确定单元406，用于当检测到当前空间特征点与目标轨迹地图中的任意一个目标空间特征点相匹配时，确定检测到车辆在行驶过程中出现回环现象。
本发明实施例中，回环现象可以理解为车辆在行驶一段时间后再次回到了以往行驶经过的地点。车辆可以在行驶过程中多次经过同一位置，当车辆再次经过同一位置时，可以认为检测到车辆在行驶过程中出现回环现象。因此，作为一种可选的实施方式，确定单元406可以将采集到的车辆所处环境的当前空间特征点与目标轨迹地图中的目标空间特征点进行相似度的计算，从而根据相似度确定车辆是否出现回环现象。实施该可选的实施方式，能够进一步提高回环现象的检测准确性。
可见，实施图5所描述的修正系统，能够在视觉回环时对IMU的陀螺零偏进行调整，并基于调整后的陀螺零偏纠正IMU在定位过程中产生的误差，进而对车辆在目标轨迹地图(即SLAM地图)中的位置进行修正，从而提高了车辆在SLAM地图中定位的准确性。此外，实施图5所描述的修正系统，提供了一种目标轨迹地图的生成方法，能够提高目标轨迹地图的可信度。此外，实施图5所描述的修正系统，将车辆的视觉传感器采集的车辆所处环境的当前空间特征点和目标轨迹地图中的目标空间特征点进行对比，以判断车辆在行驶过程中是否出现回环现象，能够提高回环现象的检测准确性。
实施例六
请参阅图6，图6是本发明实施例公开的又一种修正系统的结构示意图。其中，图6所示的修正系统是由图5所示的修正系统进一步优化得到的。与图5所示的修正系统相比较，图6所示的修正系统还可以包括：
获取单元407，用于当车辆处于行驶状态时，获取车辆的视觉传感器采集的环境空间特征点。
本发明实施例中，由于车辆处于静止状态时车辆的视觉传感器采集到的环境空间特征点不会发生改变，因此，获取单元407可以只采集车辆处于行驶状态时的环境空间特征点。
回环检测单元408，用于对环境空间特征点进行回环检测，以获得回环检测结果。
本发明实施例中，可选的，回环检测单元408可以获取到上述环境空间特征点中的当前关键点和当前描述子；接着可以获取以往采集到上述环境空间特征点时对应的位置的历史特征点，并获取到历史特征点中的历史关键点和历史描述子；然后可以对比历史关键点与当前关键点之间的第一差异，还可以对比历史描述子与当前描述子之间的第二差异；最后可以生成包含第一差异和第二差异的回环检测结果。实施该可选的实施方式，能够提高回环检测的准确度。
纠正单元409，用于根据回环检测结果纠正IMU在运行过程中的误差。
本发明实施例中，纠正单元409可以将包含上述第一差异和上述第二差异的回环检测结果反馈至IMU，以此为依据纠正IMU在运行过程中的误差。
调整单元401包括：
拍摄子单元4011，用于当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，控制车辆的视觉传感器进行拍摄以获得车辆所处环境的目标图像；
第一获取子单元4012，用于获取当前空间特征点在目标图像中的第一像素坐标值；
第二获取子单元4013，用于获取当前空间特征点在车辆的视觉传感器中的投影位置对应的第二像素坐标值；
对比子单元4014，用于将第一像素坐标值与第二像素坐标值进行对比，以获得第一像素坐标值与第二像素坐标值之间的误差值；
调整子单元4015，用于调整车辆的惯性测量单元IMU的陀螺零偏，以使误差值最小。
本发明实施例中，一个空间特征点被车辆的视觉传感器捕捉到之后，该空间特征点在图像中对应的位置对应一个像素坐标(即上述的第一像素坐标值)，同时，该空间特征点在车辆的视觉传感器中对应的投影位置对应一个像素坐标(即上述的第二像素坐标值)，理论上讲，这两个像素坐标在同一个坐标系中应该是重叠的，但是，实际上这两个像素坐标在同一个坐标系中仍然存在一定的误差，只有当该误差最小时，这两个坐标近似重叠。因此，对比子单元4014可以将这两个像素坐标进行对比以获得两者之间的误差值，接着调整子单元4015通过调整IMU的陀螺零偏，使得该误差值最小。
本发明实施例中，通过调整IMU的陀螺零偏，使得当前空间特征点在车辆的视觉传感器拍摄得到的目标图像中的第一像素坐标值与当前空间特征点在车辆的视觉传感器中的投影位置对应的第二像素坐标值之间的误差值最小，再根据调整后的陀螺零偏纠正IMU在定位过程中产生的误差，从而提高了车辆在SLAM地图中定位的准确性。
可见，实施图6所描述的修正系统，通过调整IMU的陀螺零偏，使得当前空间特征点在车辆的视觉传感器拍摄得到的目标图像中的第一像素坐标值与当前空间特征点在车辆的视觉传感器中的投影位置对应的第二像素坐标值之间的误差值最小，再根据调整后的陀螺零偏纠正IMU在定位过程中产生的误差，从而提高了车辆在SLAM地图中定位的准确性。此外，实施图6所描述的修正系统，提供了一种目标轨迹地图的生成方法，能够提高目标轨迹地图的可信度。此外，实施图6所描述的修正系统，将车辆的视觉传感器采集的车辆所处环境的当前空间特征点和目标轨迹地图中的目标空间特征点进行对比，以判断车辆在行驶过程中是否出现回环现象，能够提高回环现象的检测准确性。此外，实施图6所描述的修正系统，提高了回环现象检测的准确性，进而可以提升纠正IMU误差的准确性。
实施例七
请参阅图7，图7是本发明实施例公开的再一种修正系统的结构示意图。如图7所示，该修正系统可以包括：
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，执行图1～图3任意一种车辆定位的修正方法。
本发明实施例公开一种车辆，包括本发明实施例公开的一种修正系统。
本发明实施例公开一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机执行图1～图3任意一种车辆定位的修正方法。
本发明实施例公开一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可操作来使计算机执行图1～图3任意一种车辆定位的修正方法。
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“一个实施例”或“一实施例”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“在一个实施例中”或“在一实施例中”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。
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。
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。
在本发明的各种实施例中，应理解，“A和/或B”的含义指的是A和B各自单独存在或者A和B同时存在的情况均包括在内。
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。
以上对本发明实施例公开的一种车辆定位的修正方法及修正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 (11)

1.一种车辆定位的修正方法，其特征在于，包括：
当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，调整所述车辆的惯性测量单元IMU的陀螺零偏，以使通过所述车辆的视觉传感器拍摄得到的图像的重投影误差最小；
根据调整后的所述陀螺零偏，对所述车辆在目标轨迹地图中的位置进行修正；其中，所述目标轨迹地图为通过同步定位与建图技术构建的所述车辆对应的地图；
所述当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，调整所述车辆的IMU的陀螺零偏，以使通过所述车辆的视觉传感器拍摄得到的图像的重投影误差最小，包括：
当检测到所述车辆在行驶过程中出现回环现象时，控制所述车辆的视觉传感器进行拍摄以获得所述车辆所处环境的目标图像；
获取当前空间特征点在所述目标图像中的第一像素坐标值，其中，通过所述车辆的视觉传感器采集所述车辆所处环境的所述当前空间特征点；
获取所述当前空间特征点在所述车辆的视觉传感器中的投影位置对应的第二像素坐标值；
将所述第一像素坐标值与所述第二像素坐标值进行对比，以获得所述第一像素坐标值与所述第二像素坐标值之间的误差值；
调整所述车辆的惯性测量单元IMU的陀螺零偏，以使所述误差值最小。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，调整所述IMU的陀螺零偏之前，所述方法还包括：
通过所述车辆的IMU和里程计采集所述车辆移动过程中的目标移动轨迹；
通过所述车辆的视觉传感器采集所述车辆移动过程中的目标空间特征点；
将所述目标移动轨迹和所述目标空间特征点进行关联，以生成所述车辆对应的目标轨迹地图。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述将所述目标移动轨迹和所述目标空间特征点进行关联，以生成所述车辆对应的目标轨迹地图之后，以及所述当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，调整所述车辆的IMU的陀螺零偏之前，所述方法还包括：
通过所述车辆的视觉传感器采集所述车辆所处环境的当前空间特征点；
当检测到所述当前空间特征点与所述目标轨迹地图中的任意一个目标空间特征点相匹配时，确定检测到所述车辆在行驶过程中出现回环现象。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述车辆处于行驶状态时，获取所述车辆的视觉传感器采集的环境空间特征点；
对所述环境空间特征点进行回环检测，以获得回环检测结果；
根据所述回环检测结果纠正所述IMU在运行过程中的误差。
5.一种修正系统，其特征在于，包括：
调整单元，用于当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，调整所述车辆的惯性测量单元IMU的陀螺零偏，以使通过所述车辆的视觉传感器拍摄得到的图像的重投影误差最小；
修正单元，用于根据调整后的所述陀螺零偏，对所述车辆在目标轨迹地图中的位置进行修正；其中，所述目标轨迹地图为通过同步定位与建图技术构建的所述车辆对应的地图；
所述调整单元包括：
拍摄子单元，用于当检测到所述车辆在行驶过程中出现回环现象时，控制所述车辆的视觉传感器进行拍摄以获得所述车辆所处环境的目标图像；
第一获取子单元，用于获取当前空间特征点在所述目标图像中的第一像素坐标值，其中，通过所述车辆的视觉传感器采集所述车辆所处环境的所述当前空间特征点；
第二获取子单元，用于获取所述当前空间特征点在所述车辆的视觉传感器中的投影位置对应的第二像素坐标值；
对比子单元，用于将所述第一像素坐标值与所述第二像素坐标值进行对比，以获得所述第一像素坐标值与所述第二像素坐标值之间的误差值；
调整子单元，用于调整所述车辆的惯性测量单元IMU的陀螺零偏，以使所述误差值最小。
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：
第一采集单元，用于在所述调整单元当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，调整所述IMU的陀螺零偏之前，通过所述车辆的IMU和里程计采集所述车辆移动过程中的目标移动轨迹；
第二采集单元，用于通过所述车辆的视觉传感器采集所述车辆移动过程中的目标空间特征点；
生成单元，用于将所述目标移动轨迹和所述目标空间特征点进行关联，以生成所述车辆对应的目标轨迹地图。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
所述第二采集单元，还用于在所述生成单元将所述目标移动轨迹和所述目标空间特征点进行关联，以生成所述车辆对应的目标轨迹地图之后，以及所述调整单元当检测到车辆在行驶过程中出现回环现象时，调整所述车辆的IMU的陀螺零偏之前，通过所述车辆的视觉传感器采集所述车辆所处环境的当前空间特征点；
确定单元，用于当检测到所述当前空间特征点与所述目标轨迹地图中的任意一个目标空间特征点相匹配时，确定检测到所述车辆在行驶过程中出现回环现象。
8.根据权利要求5至7任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
获取单元，用于当所述车辆处于行驶状态时，获取所述车辆的视觉传感器采集的环境空间特征点；
回环检测单元，用于对所述环境空间特征点进行回环检测，以获得回环检测结果；
纠正单元，用于根据所述回环检测结果纠正所述IMU在运行过程中的误差。
9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求5-8任一项所述的修正系统。
10.一种修正系统，其特征在于，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中央处理器；
所述中央处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，用于执行权利要求1-4任一项所述的一种车辆定位的修正方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行权利要求1-4任一项所述的一种车辆定位的修正方法。
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Denomination of invention: Correction method and system of vehicle positioning

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