CN112241016A - 一种泊车地图地理坐标的确定方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种泊车地图地理坐标的确定方法和装置,该方法包括:获取预设定位装置采集的车辆的卫星定位数据和泊车地图对应的车辆的建图基础数据;按照卫星定位数据和建图基础数据的时间戳信息,确定卫星定位数据在建图基础数据对应的初始坐标系下的初始位置,并将卫星定位数据转换到预设投影系统坐标系下,得到基于预设投影系统坐标系的观测位置;根据初始位置转换到观测位置的目标三维变换关系,确定泊车地图中各元素在预设投影系统坐标系的对应位置,并根据对应位置确定所述各元素的地理坐标。通过采用上述技术方案,在避免使用高精度卫星定位设备的条件下,提升了将泊车地图中的地图元素到地理坐标系的转换精度。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域,具体涉及一种泊车地图地理坐标的确定方法和装置。
背景技术
对于自动泊车产品,车辆的高精度自定位是至关重要的功能,而可靠的泊车地图是提供定位的前置条件,泊车地图的生产是本发明面向的技术领域。为了导航车辆从道路进入停车场,泊车地图需要有绝对的地理坐标系下的位置信息,也就是经度、纬度与高度。
而目前的主流方案是通过实时动态载波相位差分技术(Real-time kinematic,RTK)来获取厘米级的地理坐标。该方案的一个显著问题是,成本高、无法规模化部署,因此需要特定的地图采集车进行数据采集,难以应用于大规模的数据采集与高频率的地图更新。
发明内容
本发明实施例公开一种泊车地图地理坐标的确定方法和装置,在避免使用高精度卫星定位设备的条件下,提升了将泊车地图中的地图元素到地理坐标系的转换精度。
第一方面,本发明实施例公开了一种泊车地图地理坐标的确定方法,该方法包括:
获取预设定位装置采集的车辆的卫星定位数据和泊车地图对应的车辆的建图基础数据,其中,所述卫星定位数据和所述建图基础数据是按照各自的频率同时采集的;
按照所述卫星定位数据和所述建图基础数据的时间戳信息,确定所述卫星定位数据在所述建图基础数据对应的初始坐标系下的初始位置,并将所述卫星定位数据转换到预设投影系统坐标系下,得到基于所述预设投影系统坐标系的观测位置;
根据所述初始位置转换到所述观测位置的目标三维变换关系,确定所述泊车地图中各元素在预设投影系统坐标系的对应位置,并根据所述对应位置确定所述各元素的地理坐标。
可选的,按照所述卫星定位数据和所述建图基础数据的时间戳信息,确定所述卫星定位数据在所述建图基础数据对应的初始坐标系下的初始位,包括:
根据所述卫星定位数据的第一时间戳,确定与第一时间戳满足设定时间关系的所述建图基础数据的第二时间戳和第三时间戳,以及第二时间戳和第三时间戳分别对应的建图基础数据;
根据第二时间戳、第三时间戳以及第二时间戳和第三时间戳分别对应的建图基础数据,并基于线性差值法,确定时间戳为第一时间戳的卫星定位数据在建图基础数据对应的初始坐标系下的初始位置。
可选的,根据第二时间戳、第三时间戳以及第二时间戳和第三时间戳分别对应的建图基础数据,并基于线性差值法,确定时间戳为第一时间戳的卫星定位数据在建图基础数据对应的初始坐标系下的初始位置,包括:
按照如下公式,确定时间戳为第一时间戳的第一定位数据在所述第二定位数据对应的初始坐标系下的初始位置:
其中,tGn表示第一时间戳;表示时间戳为tGn的卫星定位数据在所述初始坐标系下的初始位置;tMk和tMk+1分别表示第二时间戳和第三时间戳;表示时间戳为tMk的建图基础定位数据在所述初始坐标系下的初始位置;表示时间戳为tMk+1的建图基础数据在所述初始坐标系下的初始位置。
可选的,所述目标三维变换关系通过如下方式来建立:
从由多个初始位置组成的第一集合中,任意选择设定数目的初始位置,并从由多个观测位置组成的第二集合中,筛选出与已选择的初始位置相对应的观测位置;
确定已选择的初始位置和对应的观测位置之间的初始三维变换关系;
分别从第一集合和第二集合中确定出满足所述初始三维变换关系的有效初始位置和对应的有效观测位置,其中,所述有效观测位置与经过所述三维变换关系转换后的有效初始位置的差值的绝对值小于设定阈值;
基于点云匹配算法Umeyama,确定所述有效初始位置和所述有效观测位置之间的目标三维变换关系。
可选的,所述确定已选择的初始位置和对应的观测位置之间的初始三维变换关系,包括:
对于已选择的每对初始位置和观测位置,采用迭代的方式,判断该观测位置与该初始位置经过三维变换后的差值的绝对值是否小于设定阈值;
如果小于设定阈值,且当迭代次数达到设定迭代次数时,将从初始位置到观测位置之间的三维变换关系作为初始三维变换关系。
可选的,所述方法还包括:
采用随机采样一致性算法,将所述第一集合和第二集合中不满足所述初始三维变换关系的无效初始位置和对应的无效观测位置进行删除。
可选的,根据所述初始位置转换到所述观测位置的目标三维变换关系,确定所述泊车地图中各元素在预设投影系统坐标系的对应位置,包括:
按照如下公式,确定所述泊车地图中各元素在预设投影系统坐标系的对应位置:
可选的,所述卫星定位数据为车辆的至少部分行驶路线在室外、接收卫星数、水平精度因子均满足对应设定条件时的GPS数据。
第二方面,本发明实施例还提供了一种泊车地图地理坐标的确定装置,该装置包括:
数据获取模块,被配置为获取预设定位装置采集的车辆的卫星定位数据和泊车地图对应的车辆的建图基础数据,其中,所述卫星定位数据和所述建图基础数据是按照各自的频率同时采集的;
位置转换模块,被配置为按照所述卫星定位数据和所述建图基础数据的时间戳信息,确定所述卫星定位数据在所述建图基础数据对应的初始坐标系下的初始位置,并将所述卫星定位数据转换到预设投影系统坐标系下,得到基于所述预设投影系统坐标系的观测位置;
地理坐标确定模块,被配置为根据所述初始位置转换到所述观测位置的目标三维变换关系,确定所述泊车地图中各元素在预设投影系统坐标系的对应位置,并根据所述对应位置确定所述各元素的地理坐标。
可选的,所述位置转换模块,包括:
建图基础数据确定单元,被配置为根据所述卫星定位数据的第一时间戳,确定与第一时间戳满足设定时间关系的所述建图基础数据的第二时间戳和第三时间戳,以及第二时间戳和第三时间戳分别对应的建图基础数据;
初始位置确定单元,被配置为根据第二时间戳、第三时间戳以及第二时间戳和第三时间戳分别对应的建图基础数据,并基于线性差值法,确定时间戳为第一时间戳的卫星定位数据在建图基础数据对应的初始坐标系下的初始位置;
观测位置确定单元,被配置为将所述卫星定位数据转换到预设投影系统坐标系下,得到基于所述预设投影系统坐标系的观测位置。
可选的,所述初始位置确定单元,具体被配置为:
按照如下公式,确定时间戳为第一时间戳的第一定位数据在所述第二定位数据对应的初始坐标系下的初始位置:
其中,tGn表示第一时间戳;表示时间戳为tGn的卫星定位数据在所述初始坐标系下的初始位置;tMk和tMk+1分别表示第二时间戳和第三时间戳;表示时间戳为tMk的建图基础定位数据在所述初始坐标系下的初始位置;表示时间戳为tMk+1的建图基础数据在所述初始坐标系下的初始位置。
可选的,所述目标三维变换关系通过如下方式来建立:
位置筛选单元,被配置为从由多个初始位置组成的第一集合中,任意选择设定数目的初始位置,并从由多个观测位置组成的第二集合中,筛选出与已选择的初始位置相对应的观测位置;
初始三维变换关系确定单元,被配置为确定已选择的初始位置和对应的观测位置之间的初始三维变换关系;
有效位置确定单元,被配置为分别从第一集合和第二集合中确定出满足所述初始三维变换关系的有效初始位置和对应的有效观测位置,其中,所述有效观测位置与经过所述三维变换关系转换后的有效初始位置的差值的绝对值小于设定阈值;
目标三维变换关系确定单元,被配置为基于点云匹配算法Umeyama,确定所述有效初始位置和所述有效观测位置之间的目标三维变换关系。
可选的,所述初始三维变换关系确定单元,具体被配置为:
对于已选择的每对初始位置和观测位置,采用迭代的方式,判断该观测位置与该初始位置经过三维变换后的差值的绝对值是否小于设定阈值;
如果小于设定阈值,且当迭代次数达到设定迭代次数时,将从初始位置到观测位置之间的三维变换关系作为初始三维变换关系。
可选的,所述装置还包括:
无效位置删除模块,被配置为采用随机采样一致性算法,将所述第一集合和第二集合中不满足所述初始三维变换关系的无效初始位置和对应的无效观测位置进行删除。
可选的,所述地理坐标确定模块,具体被配置为:
按照如下公式,确定所述泊车地图中各元素在预设投影系统坐标系的对应位置,并根据所述对应位置确定所述各元素的地理坐标。
可选的,所述卫星定位数据为车辆的至少部分行驶路线在室外、接收卫星数、水平精度因子均满足对应设定条件时的GPS数据。
第三方面,本发明实施例还提供了一种车载终端,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,执行本发明任意实施例所提供的泊车地图地理坐标的确定方法的部分或全部步骤。
第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其存储计算机程序,所述计算机程序包括用于执行本发明任意实施例所提供的泊车地图地理坐标的确定方法的部分或全部步骤的指令。
第五方面,本发明实施例还提供了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本发明任意实施例所提供的泊车地图地理坐标的确定方法的部分或全部步骤。
本实施例提供的技术方案,在泊车地图对应的车辆的建图基础数据的基础上,利用同时采集的卫星定位数据,计算泊车地图初始坐标系到地理坐标系的转换关系,从而将泊车地图中的所有地图元素转换到地理坐标系下,在避免使用高精度卫星定位设备的条件下,提升了将泊车地图中的地图元素到地理坐标系的转换精度,并且使得规模化建图成为可能。
本发明的发明点包括:
1、在泊车地图对应的车辆的建图基础数据的基础上,利用同时采集的卫星定位数据,通过寻找建图基础数据与卫星定位数据的对应关系,可得到泊车地图中各元素基于地理坐标系的地理坐标。在避免使用高精度卫星定位设备的条件下,提升了将泊车地图中的地图元素转换到地理坐标系的转换精度,使得规模化建图成为可能,是本发明的发明点之一。
2、根据最大似然估计算法,得到卫星定位数据从初始位置到观测位置的目标三维变换关系,从而可基于该目标三维变换关系确定出泊车地图中各元素基于地理坐标系的地理坐标,缓解了误差较大的消费级定位设备对地理坐标测量精度差的问题,使得规模化建图成为可能,是本发明的发明点之一。
3、采用随机采样一致性算法,从多个初始位置组成的第一集合以及多个观测位置组成的第二集合中,删除不满足初始三维变换关系的无效初始位置和对应的无效观测位置,即删除卫星定位中测量受信号干扰的异常,提升了后续利用目标三维转换关系来确定地理坐标的鲁棒性,是本发明的发明点之一。
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是本发明实施例提供的一种泊车地图地理坐标的确定方法的流程示意图;
图2是本发明实施例提供的泊车地图地理坐标的确定方法的流程示意图;
图3是本发明实施例提供的一种泊车地图地理坐标的确定装置的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的一种车载终端的结构示意图。
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。
实施例一
请参阅图1,图1是本发明实施例提供的一种泊车地图地理坐标的确定方法的流程示意图。该方法应用于自动驾驶中,典型的是可应用于泊车地图的建图过程中,利用同步采集到的车辆的卫星定位数据将泊车地图中各元素的坐标转换为基于世界坐标系下的地理坐标,或者也可以应用在泊车地图建图完成后,通过结合车辆在泊车过程中所采集的历史卫星定位数据,将泊车地图中各元素的坐标转换为基于世界坐标系的地理坐标。本实施例提供的方法可由泊车地图地理坐标的确定装置来执行。该装置可通过软件和/或硬件的方式实现,一般可集成在车载电脑、车载工业控制计算机(Industrial personal Computer,IPC)等车载终端中,本发明实施例不做限定。如图1所示,本实施例提供的方法具体包括:
110、获取预设定位装置采集的车辆的卫星定位数据和泊车地图对应的车辆的建图基础数据。
其中,预设定位装置为误差达到米级的低精度消费级定位设备,例如单点GPS(Global Positioning System,全球卫星定位系统)。泊车地图是利用车辆的惯性导航装置、相机和激光雷达建立的局部地图。该局部地图由车辆运行过程中采集到的多帧建图数据组成。本实施例中将车辆运行距离达到设定距离时所采集的相邻两帧数据作为泊车地图中的关键帧数据。在泊车地图建立的过程中,卫星定位数据和关键帧数据是按照其各自的频率同时采集的。该关键帧数据中的各元素均建立泊车地图对应的初始坐标系下,并且对于泊车地图中的任意一帧关键帧数据,均存在对应的建立在上述初始坐标系下的车辆的三维位置信息,即建图基础数据。其中,该初始坐标系是以车辆采集到第一帧关键帧数据中的任意一个位置为原点所建立的坐标系。本发明实施例的目的是将建立在该初始坐标系下的泊车地图中的各元素的坐标转换为世界坐标系下的地理坐标。
120、按照卫星定位数据和建图基础数据的时间戳信息,确定卫星定位数据在建图基础数据对应的初始坐标系下的初始位置,并将卫星定位数据转换到预设投影系统坐标系下,得到基于预设投影系统坐标系的观测位置。
本实施例中所涉及到的卫星定位数据均为满足设定条件的有效定位数据。该有效定位数据可以为车辆的至少部分行驶路线在室外、接收卫星数、水平精度因子均满足对应设定条件时的GPS数据,具体为车辆的经度、维度和高度。本实施例在获取到该卫星定位数据时,可根据格式对其进行解析,并将满足上述设定条件的有效卫星定位数据进行保留,将不满足设定条件的无效定位数据删除。
在获取到卫星定位数据后,可将卫星定位数据转换到预设投影系统坐标系,例如转换到统一横轴墨卡托投影系统(UTM)下,得到基于预设投影系统坐标系的观测位置。具体的,卫星定位数据转换到UTM坐标系下主要是指将卫星定位数据的经度和维度转换为UTM坐标,高度可采用所有卫星定位数据的平均高度。
本实施例中,卫星定位数据和建图基础数据均存在各自对应的时间戳信息,基于时间戳信息,可将卫星定位数据和建图基础数据之间建立关联关系,即将卫星定位数据转换到建图基础数据对应的初始坐标系下,得到卫星定位数据在该初始坐标系下的初始位置。示例性的,可采用阿克曼自行车模型对车辆进行运动学建模、样条曲线拟合和线性差值等方式,建立卫星定位数据和建图基础数据之间的关联关系。
130、根据初始位置转换到观测位置的目标三维变换关系,确定泊车地图中各元素在预设投影系统坐标系的对应位置,并根据对应位置确定各元素的地理坐标。
具体的,对于每对对应的初始位置和观测位置,可采用迭代的方式,判断是否小于设定阈值,如果小于设定阈值,且当迭代次数达到设定迭代次数时,将从初始位置到观测位置之间的三维变换关系作为初始三维变换关系Tbest。在确定初始三维变换关系后,可利用该关系重新验证初始位置和观测位置是否满足小于设定阈值这一条件,并采用随机采样一致性算法,将不满足这一条件的无效初始位置和对应的无效观测位置进行删除,并将满足这一条件的初始位置和对应的观测位置提取出来,重新计算新的目标三维变换关系,该目标三维变换关系使得的值最小。
在目标三维变换关系确定后,可将车辆的在初始坐标系下的局部坐标转换为UTM坐标,并将该UTM坐标转换为基于地理坐标系,即世界坐标系的地理坐标。具体转换过程为:由于地理坐标系是球面坐标系,UTM坐标系为直角坐标系,因此可将地理坐标系对应的球面划分为多个直角,然后可通过设置不同的参数将UMT坐标转换为球面坐标系的经纬度。其中,在经纬度转换过程中,车辆的高度保持不变,即仍可采用所有卫星定位数据得到的高度均值。
在基于地理坐标系的车辆位姿确定后,可基于该车辆位姿将泊车地图中各元素,例如三维点云和车道线方向、道路方向等矢量信息,在初始坐标系下的局部坐标转换为UTM坐标,然后可将UTM坐标转换为基于地理坐标系的地理坐标。具体可通过如下公式来表示:
本实施例提供的技术方案,在泊车地图对应的车辆的建图基础数据的基础上,利用同时采集的卫星定位数据,计算泊车地图初始坐标系到地理坐标系的转换关系,从而将泊车地图中的所有地图元素转换到地理坐标系下,在避免使用高精度卫星定位设备的条件下,提升了将泊车地图中的地图元素到地理坐标系的转换精度,并且使得规模化建图成为可能。
实施例二
请参阅图2,图2是本发明实施例提供的泊车地图地理坐标的确定方法的流程示意图。本实施例在上述实施例的基础上,对卫星定位数据与建图基础数据关联关系的建立,以及目标三维变换关系的建立进行了优化。如图2所示,本实施例提供的方法包括:
200、获取预设定位装置采集的车辆的卫星定位数据和泊车地图对应的车辆的建图基础数据。
210、根据卫星定位数据的第一时间戳,确定与第一时间戳满足设定时间关系的建图基础数据的第二时间戳和第三时间戳,以及第二时间戳和第三时间戳分别对应的建图基础数据。
其中,由于采样卫星定位数据和基础建图数据的采样频率不同,本实施例中选择距离第一时间戳最近的两个时间戳作为满足设定时间关系的建图基础数据的第二时间戳和第三时间戳。
220、根据第二时间戳、第三时间戳以及第二时间戳和第三时间戳分别对应的建图基础数据,并基于线性差值法,确定时间戳为第一时间戳的卫星定位数据在建图基础数据对应的初始坐标系下的初始位置。
具体的,可按照如下公式,确定时间戳为第一时间戳的第一定位数据在所述第二定位数据对应的初始坐标系下的初始位置:
其中,tGn表示第一时间戳;表示时间戳为tGn的卫星定位数据在所述初始坐标系下的初始位置;tMk和tMk+1分别表示第二时间戳和第三时间戳;表示时间戳为tMk的建图基础定位数据在初始坐标系下的初始位置;表示时间戳为tMk+1的建图基础数据在初始坐标系下的初始位置。
230、将卫星定位数据转换到预设投影系统坐标系下,得到基于预设投影系统坐标系的观测位置。
其中,在确定初始位置和观测位置时,其执行顺序不存在先后之分,可以同时进行,也可以先后执行,本实施例对此不做具体限定。基于时间戳信息,可建立初始位置和观测位置之间的一一对应关系。例如,可由多个不同时刻卫星定位数据在建图基础数据对应的初始坐标系下的初始位置形成第一集合并由多个不同时刻卫星定位数据在预设投影系统坐标系的观测位置形成第二集合在同一个时刻,第一集合和第二集合中的元素均存在一一对应的关系。
240、从由多个初始位置组成的第一集合中,任意选择设定数目的初始位置,并从由多个观测位置组成的第二集合中,筛选出与已选择的初始位置相对应的观测位置。
250、对于已选择的每对初始位置和观测位置,采用迭代的方式,判断该观测位置与该初始位置经过三维变换后的差值的绝对值是否小于设定阈值。
260、如果小于设定阈值,且当迭代次数达到设定迭代次数时,将从初始位置到观测位置之间的三维变换关系作为初始三维变换关系。
270、分别从第一集合和第二集合中确定出满足初始三维变换关系的有效初始位置和对应的有效观测位置。
其中,有效观测位置与经过三维变换关系转换后的有效初始位置的差值的绝对值小于设定阈值。示例性的,可采用随机采样一致性算法,将第一集合和第二集合中初始三维变换关系的无效初始位置和对应的无效观测位置进行删除,以提升后续计算的鲁棒性。
280、基于点云匹配算法Umeyama,确定有效初始位置和有效观测位置之间的目标三维变换关系。
上述步骤230-280可概况为利用最大似然估计法确定目标三维变换关系。
具体的,可随机筛选出集合中的设定数目(例如3个)时刻对应的与并利用筛选出的数据计算三维变换关系T。利用第一集合和第二集合中的所有元素,判断T的有效性,具体可以为采用迭代的方式,判断是否小于设定阈值,如果小于设定阈值,且当迭代次数达到设定迭代次数时,则将最小时所对应的三维变换关系T作为初始三维变换关系Tbest。利用该初始三维变换关系,重新带入公式可得到由有效初始位置组成的新的第一集合Φ′M与有效观测位置所组成的新的第二集合Φ′U。利用新的第一集合中的有效初始位置和新的第二集合中的有效观测位置,可将计算出的使得最小的T作为目标三维变换关系。
290、根据初始位置转换到观测位置的目标三维变换关系,确定泊车地图中各元素在预设投影系统坐标系的对应位置,并根据该对应位置确定各元素的地理坐标。
具体的,可通过如下公式,确定泊车地图中各元素在预设投影系统坐标系的对应位置:
本实施例在上述实施例的基础上,采用了最大似然估计法,利用一定数量的卫星定位数据来估计泊车地图中各地图元素的地理坐标,提升了从泊车地图初始坐标系到预设投影系统坐标系的转换精度,缓解了消费级设备单点测量精度差的问题。此外,利用随机采样一致性方法去除无效的观测位置和无效初始位置,提升了后续计算的鲁棒性。
实施例三
请参阅图3,图3是本发明实施例提供的一种泊车地图地理坐标的确定装置的结构示意图。如图3所示,该装置包括:数据获取模块310、位置转换模块320和地理坐标确定模块330。其中,
数据获取模块310,被配置为获取预设定位装置采集的车辆的卫星定位数据和泊车地图对应的车辆的建图基础数据,其中,所述卫星定位数据和所述建图基础数据是按照各自的频率同时采集的;
位置转换模块320,被配置为按照所述卫星定位数据和所述建图基础数据的时间戳信息,确定所述卫星定位数据在所述建图基础数据对应的初始坐标系下的初始位置,并将所述卫星定位数据转换到预设投影系统坐标系下,得到基于所述预设投影系统坐标系的观测位置;
地理坐标确定模块330,被配置为根据所述初始位置转换到所述观测位置的目标三维变换关系,确定所述泊车地图中各元素在预设投影系统坐标系的对应位置,并根据所述对应位置确定所述各元素的地理坐标。
可选的,所述位置转换模块,包括:
建图基础数据确定单元,被配置为根据所述卫星定位数据的第一时间戳,确定与第一时间戳满足设定时间关系的所述建图基础数据的第二时间戳和第三时间戳,以及第二时间戳和第三时间戳分别对应的建图基础数据;
初始位置确定单元,被配置为根据第二时间戳、第三时间戳以及第二时间戳和第三时间戳分别对应的建图基础数据,并基于线性差值法,确定时间戳为第一时间戳的卫星定位数据在建图基础数据对应的初始坐标系下的初始位置;
观测位置确定单元,被配置为将所述卫星定位数据转换到预设投影系统坐标系下,得到基于所述预设投影系统坐标系的观测位置。
可选的,所述初始位置确定单元,具体被配置为:
按照如下公式,确定时间戳为第一时间戳的第一定位数据在所述第二定位数据对应的初始坐标系下的初始位置:
其中,tGn表示第一时间戳;表示时间戳为tGn的卫星定位数据在所述初始坐标系下的初始位置;tMk和tMk+1分别表示第二时间戳和第三时间戳;表示时间戳为tMk的建图基础定位数据在所述初始坐标系下的初始位置;表示时间戳为tMk+1的建图基础数据在所述初始坐标系下的初始位置。
可选的,所述目标三维变换关系通过如下方式来建立:
位置筛选单元,被配置为从由多个初始位置组成的第一集合中,任意选择设定数目的初始位置,并从由多个观测位置组成的第二集合中,筛选出与已选择的初始位置相对应的观测位置;
初始三维变换关系确定单元,被配置为确定已选择的初始位置和对应的观测位置之间的初始三维变换关系;
有效位置确定单元,被配置为分别从第一集合和第二集合中确定出满足所述初始三维变换关系的有效初始位置和对应的有效观测位置,其中,所述有效观测位置与经过所述三维变换关系转换后的有效初始位置的差值的绝对值小于设定阈值;
目标三维变换关系确定单元,被配置为基于点云匹配算法Umeyama,确定所述有效初始位置和所述有效观测位置之间的目标三维变换关系。
可选的,所述初始三维变换关系确定单元,具体被配置为:
对于已选择的每对初始位置和观测位置,采用迭代的方式,判断该观测位置与该初始位置经过三维变换后的差值的绝对值是否小于设定阈值;
如果小于设定阈值,且当迭代次数达到设定迭代次数时,将从初始位置到观测位置之间的三维变换关系作为初始三维变换关系。
可选的,所述装置还包括:
无效位置删除模块,被配置为采用随机采样一致性算法,将所述第一集合和第二集合中不满足所述初始三维变换关系的无效初始位置和对应的无效观测位置进行删除。
可选的,所述地理坐标确定模块,具体被配置为:
按照如下公式,确定所述泊车地图中各元素在预设投影系统坐标系的对应位置,并根据所述对应位置确定所述各元素的地理坐标。
可选的,所述卫星定位数据为车辆的至少部分行驶路线在室外、接收卫星数、水平精度因子均满足对应设定条件时的GPS数据。
本发明实施例所提供的泊车地图地理坐标的确定装置可执行本发明任意实施例所提供的泊车地图地理坐标的确定方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节,可参见本发明任意实施例所提供的泊车地图地理坐标的确定方法。
实施例四
请参阅图4,图4是本发明实施例提供的一种车载终端的结构示意图。如图4所示,该车载终端可以包括:
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,执行本发明任意实施例所提供的泊车地图地理坐标的确定方法。
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本发明任意实施例所提供的泊车地图地理坐标的确定方法。
本发明实施例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,使得计算机执行本发明任意实施例所提供的泊车地图地理坐标的确定方法的部分或全部步骤。
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。
在本发明所提供的实施例中,应理解,“与A相应的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。
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。
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泊车地图地理坐标的确定方法和装置进行了详细介绍,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)
1.一种泊车地图地理坐标的确定方法,应用于自动驾驶,其特征在于,包括:
获取预设定位装置采集的车辆的卫星定位数据和泊车地图对应的车辆的建图基础数据,其中,所述卫星定位数据和所述建图基础数据是按照各自的频率同时采集的;
按照所述卫星定位数据和所述建图基础数据的时间戳信息,确定所述卫星定位数据在所述建图基础数据对应的初始坐标系下的初始位置,并将所述卫星定位数据转换到预设投影系统坐标系下,得到基于所述预设投影系统坐标系的观测位置;
根据所述初始位置转换到所述观测位置的目标三维变换关系,确定所述泊车地图中各元素在预设投影系统坐标系的对应位置,并根据所述对应位置确定所述各元素的地理坐标。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,按照所述卫星定位数据和所述建图基础数据的时间戳信息,确定所述卫星定位数据在所述建图基础数据对应的初始坐标系下的初始位,包括:
根据所述卫星定位数据的第一时间戳,确定与第一时间戳满足设定时间关系的所述建图基础数据的第二时间戳和第三时间戳,以及第二时间戳和第三时间戳分别对应的建图基础数据;
根据第二时间戳、第三时间戳以及第二时间戳和第三时间戳分别对应的建图基础数据,并基于线性差值法,确定时间戳为第一时间戳的卫星定位数据在建图基础数据对应的初始坐标系下的初始位置。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法,其特征在于,所述目标三维变换关系通过如下方式来建立:
从由多个初始位置组成的第一集合中,任意选择设定数目的初始位置,并从由多个观测位置组成的第二集合中,筛选出与已选择的初始位置相对应的观测位置;
确定已选择的初始位置和对应的观测位置之间的初始三维变换关系;
分别从第一集合和第二集合中确定出满足所述初始三维变换关系的有效初始位置和对应的有效观测位置,其中,所述有效观测位置与经过所述三维变换关系转换后的有效初始位置的差值的绝对值小于设定阈值;
基于点云匹配算法Umeyama,确定所述有效初始位置和所述有效观测位置之间的目标三维变换关系。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述确定已选择的初始位置和对应的观测位置之间的初始三维变换关系,包括:
对于已选择的每对初始位置和观测位置,采用迭代的方式,判断该观测位置与该初始位置经过三维变换后的差值的绝对值是否小于设定阈值;
如果小于设定阈值,且当迭代次数达到设定迭代次数时,将从初始位置到观测位置之间的三维变换关系作为初始三维变换关系。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
采用随机采样一致性算法,将所述第一集合和第二集合中不满足所述初始三维变换关系的无效初始位置和对应的无效观测位置进行删除。
8.根据权利要求1-7任一所述的方法,其特征在于,所述卫星定位数据为车辆的至少部分行驶路线在室外、接收卫星数、水平精度因子均满足对应设定条件时的GPS数据。
9.一种泊车地图地理坐标的确定装置,应用于自动驾驶,其特征在于,包括:
数据获取模块,被配置为获取预设定位装置采集的车辆的卫星定位数据和泊车地图对应的车辆的建图基础数据,其中,所述卫星定位数据和所述建图基础数据是按照各自的频率同时采集的;
位置转换模块,被配置为按照所述卫星定位数据和所述建图基础数据的时间戳信息,确定所述卫星定位数据在所述建图基础数据对应的初始坐标系下的初始位置,并将所述卫星定位数据转换到预设投影系统坐标系下,得到基于所述预设投影系统坐标系的观测位置;
地理坐标确定模块,被配置为根据所述初始位置转换到所述观测位置的目标三维变换关系,确定所述泊车地图中各元素在预设投影系统坐标系的对应位置,并根据所述对应位置确定所述各元素的地理坐标。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述目标三维变换关系通过如下方式来建立:
从由多个初始位置组成的第一集合中,任意选择设定数目的初始位置,并从由多个观测位置组成的第二集合中,筛选出与已选择的初始位置相对应的观测位置;
确定已选择的初始位置和对应的观测位置之间的初始三维变换关系;
分别从第一集合和第二集合中确定出满足所述初始三维变换关系的有效初始位置和对应的有效观测位置,其中,所述有效观测位置与经过所述三维变换关系转换后的有效初始位置的差值的绝对值小于设定阈值;
基于点云匹配算法Umeyama,确定所述有效初始位置和所述有效观测位置之间的目标三维变换关系。
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