CN115469667A - 车辆航迹的确定方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本公开实施例公开了一种车辆航迹的确定方法、装置、电子设备和存储介质，其中，方法包括：基于底盘信号确定当前帧对应的第一角速度；基于第一角速度、当前帧对应的第一车道线感知结果和在前帧对应的第二车道线感知结果，确定当前角速度偏置；基于当前角速度偏置，对第一角速度进行修正，获得修正后的第二角速度；基于第二角速度，确定车辆的航迹。本公开实施例通过车道线的感知估计角速度偏置，基于角速度偏置对角速度进行修正，从而基于修正后的角速度进行车辆航迹推算，有效提高航迹推算结果的精度，解决现有技术在没有有效参照物路段车辆航迹推算结果精度较差等问题。

Description

车辆航迹的确定方法、装置、电子设备和存储介质
技术领域
本公开涉及自动驾驶技术，尤其是一种车辆航迹的确定方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
车辆基于底盘信号的航迹推算是自动驾驶场景中的里程计来源之一，其精度对下游各部分的效果有着直接影响，为了提高航迹的精度，车辆生产厂商通常会对车辆底盘的速度、角速度等信号做调校，航迹推算主要是求出两帧底盘信号间车辆的行驶距离和车辆的偏航角(yaw角)变化量，从而不断累加得到车辆的航迹推算结果，随着不断累加，底盘传感器误差不断累积，容易导致推算结果不够准确，针对这一问题，现有技术通常通过有效参照物(比如路牌)的感知，对推算结果进行修正，以提高最终结果的精度。但是，基于参照物对推算结果进行修正的方法，在没有参照物或感知不到参照物的情况下无法对推算结果进行修正，导致确定的车辆航迹精度较低。
发明内容
为了解决上述推算结果准确性较低等技术问题，提出了本公开。本公开的实施例提供了一种车辆航迹的确定方法、装置、电子设备和存储介质。
根据本公开实施例的一个方面，提供了一种车辆航迹的确定方法，包括：基于底盘信号确定当前帧对应的第一角速度；基于所述第一角速度、所述当前帧对应的第一车道线感知结果和在前帧对应的第二车道线感知结果，确定当前角速度偏置；基于所述当前角速度偏置，对所述第一角速度进行修正，获得修正后的第二角速度；基于所述第二角速度，确定所述车辆的航迹。
根据本公开实施例的另一个方面，提供了一种车辆航迹的确定装置，包括：第一确定模块，用于基于底盘信号确定当前帧对应的第一角速度；第一处理模块，用于基于所述第一角速度、当前帧对应的第一车道线感知结果和在前帧对应的第二车道线感知结果，确定当前角速度偏置；第二处理模块，用于基于所述当前角速度偏置，对所述第一角速度进行修正，获得修正后的第二角速度；第三处理模块，用于基于所述第二角速度，确定所述车辆的航迹。
根据本公开实施例的再一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行本公开上述任一实施例所述的车辆航迹的确定方法。
根据本公开实施例的又一方面，提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现本公开上述任一实施例所述的车辆航迹的确定方法。
基于本公开上述实施例提供的车辆航迹的确定方法、装置、电子设备和存储介质，通过车道线的感知估计角速度偏置，基于角速度偏置对角速度进行修正，从而基于修正后的角速度进行车辆航迹推算，有效提高航迹推算结果的精度且即使在没有有效参照物路段，车辆航迹推算结果也具有较高的精度。
下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
通过结合附图对本公开实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本公开实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开实施例一起用于解释本公开，并不构成对本公开的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1是本公开提供的车辆航迹的确定方法的一个示例性的应用场景；
图2是本公开一示例性实施例提供的车辆航迹的确定方法的流程示意图；
图3是本公开另一示例性实施例提供的车辆航迹的确定方法的流程示意图；
图4是本公开一示例性实施例提供的步骤202的流程示意图；
图5是本公开一示例性实施例提供的当前帧与在前帧车辆与目标车道的车道线的关系示意图；
图6是本公开一示例性实施例提供的车辆航迹的确定装置的结构示意图；
图7是本公开一示例性实施例提供的车辆航迹的确定装置的结构示意图；
图8是本公开一示例性实施例提供的第一处理模块502的结构示意图；
图9是本公开电子设备一个应用实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细地描述根据本公开的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是本公开的全部实施例，应理解，本公开不受这里描述的示例实施例的限制。
应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
本领域技术人员可以理解，本公开实施例中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
还应理解，在本公开实施例中，“多个”可以指两个或两个以上，“至少一个”可以指一个、两个或两个以上。
还应理解，对于本公开实施例中提及的任一部件、数据或结构，在没有明确限定或者在前后文给出相反启示的情况下，一般可以理解为一个或多个。
另外，本公开中术语“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，本公开中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
还应理解，本公开对各个实施例的描述着重强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，不再一一赘述。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本公开实施例可以应用于终端设备、计算机系统、服务器等电子设备，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。适于与终端设备、计算机系统、服务器等电子设备一起使用的众所周知的终端设备、计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统、大型计算机系统和包括上述任何系统的分布式云计算技术环境，等等。
终端设备、计算机系统、服务器等电子设备可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计算机系统/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。
本公开概述
在实现本公开的过程中，发明人发现，车辆基于底盘信号的航迹推算是自动驾驶场景中的里程计来源之一，其精度对下游各部分的效果有着直接影响，为了提高航迹的精度，车辆生产厂商通常会对车辆底盘的速度、角速度等信号做调校，航迹推算主要是求出两帧底盘信号间车辆的行驶距离和车辆的偏航角(yaw角)变化量，从而不断累加得到车辆的航迹推算结果，随着不断累加，底盘传感器误差不断累积，容易导致推算结果不够准确，针对这一问题，现有技术通常通过有效参照物的感知，对推算结果进行修正，以提高最终结果的精度。但是，基于参照物对推算结果进行修正的方法，在没有参照物或感知不到参照物的情况下无法对推算结果进行修正，导致确定的车辆航迹精度较低。
示例性概述
图1是本公开提供的车辆航迹的确定方法的一个示例性的应用场景。
在自动驾驶场景，通过车辆航迹的确定装置执行本公开的车辆航迹的确定方法，可以在基于底盘信号确定当前帧对应的第一角速度之后，基于第一角速度、当前帧对应的第一车道线感知结果和在前帧对应的第二车道线感知结果，确定当前角速度偏置，进而基于当前角速度偏置，对第一角速度进行修正，获得修正后的第二角速度，基于第二角速度，确定车辆的航迹，通过不同帧感知的车道线实现角速度偏置的确定，进而实现对角速度的修正，即使在没有有效参照物的路段，也可以有效提高车辆航迹的精度。
示例性方法
图2是本公开一示例性实施例提供的车辆航迹的确定方法的流程示意图。本实施例可应用在电子设备上，具体比如车载计算平台上，如图2所示，包括如下步骤：
步骤201，基于底盘信号确定当前帧对应的第一角速度。
其中，底盘信号可以包括车速信号、轮速计信号、角速度信号等，当前帧为当前时刻对应的帧，基于采集的当前帧底盘信号中的角速度信号可以确定出当前帧对应的第一角速度。
步骤202，基于第一角速度、当前帧对应的第一车道线感知结果和在前帧对应的第二车道线感知结果，确定当前角速度偏置。
其中，当前帧对应的第一车道线感知结果是基于采集的当前帧道路图像数据感知获得的车道线感知结果，具体可以通过预设感知算法或预先训练获得的感知模型(比如车道线检测模型)获得第一车道线感知结果，第一车道线感知结果可以包括基于当前帧道路图像数据获得的一个或多个车道线的相关信息，比如道路图像数据中属于车道线的像素信息，具体可以根据实际需求设置。在前帧可以是当前帧之前的任意帧，比如当前帧的前一帧、或者当前帧之前与当前帧间隔预设帧数的一帧，具体不作限定。在前帧对应的第二车道线感知结果是基于该在前帧对应时刻采集的道路图像数据感知获得的车道线感知结果。当前角速度偏置可以是基于第一车道线感知结果中的车道线投影到在前帧，与在前帧的第二车道线感知结果中相同车道线的方向角对比获得，比如将第一车道线感知结果中的车道线和第二车道线感知结果中的车道线转换到相应帧的车辆坐标系下，获得分别对应的车辆坐标系下的第一车道线方程和第二车道线方程，并基于第一角速度确定出在前帧到当前帧的偏航角变化量，基于该偏航角变化量对当前帧的第一车道线方程的方向角进行逆向偏移，从而将第一车道线方程对应的车道线投影到在前帧，获得投影方向角，将投影方向角与在前帧的第二车道线方程对应的车道线方向角进行对比，可以获得方向角误差，结合在前帧与当前帧的时间差，可以确定出当前角速度偏置。
步骤203，基于当前角速度偏置，对第一角速度进行修正，获得修正后的第二角速度。
其中，修正后的第二角速度可以通过第一角速度与当前角速度偏置相加获得。
步骤204，基于第二角速度，确定车辆的航迹。
其中，车辆的航迹包括车辆的行驶轨迹，具体可以包括车辆在各帧的位姿(可以包括位置(比如可以包括世界坐标系下的X、Y、Z坐标)和姿态(可以包括偏航角))，在确定了修正后的第二角速度，则可以基于该第二角速度确定车辆当前帧的偏航角相对于在前帧的偏航角变化量，进而基于在前帧确定的车辆的偏航角、及当前帧相对于在前帧的偏航角变化量可以确定车辆当前帧的偏航角，结合当前帧相对于在前帧的行驶距离、及在前帧车辆的位置，可以确定出车辆的航迹。当前帧相对于在前帧的行驶距离可以基于底盘信号确定的车辆的速度、及当前帧与在前帧的时间间隔获得，具体不再赘述。
本实施例提供的车辆航迹的确定方法，通过前后不同帧的车道线感知结果，确定角速度偏置，实现对角速度的修正，即使在没有有效参照物的路段，也可以确定出更加精准的车辆航迹，有效提高确定的车辆航迹的精度。
图3是本公开另一示例性实施例提供的车辆航迹的确定方法的流程示意图。
在一个可选示例中，步骤202具体可以包括以下步骤：
步骤2021，基于第一角速度、及当前帧与在前帧之间的第一时间，确定当前帧相对在前帧的第一偏航角变化量。
其中，第一偏航角变化量是指经过第一时间的运动，车辆的当前偏航角相对于车辆在前帧的偏航角的变化量。偏航角的变化是因角速度随时间的积累产生，因此基于第一角速度与第一时间，可以确定出第一偏航角变化量。
步骤2022，基于第一车道线感知结果，确定目标车道在当前帧对应的车辆坐标系下的第一车道线方程。
其中，目标车道可以是车辆当前所在车道，第一车道线方程可以包括目标车道的第一侧(比如左侧)车道线方程和/或第二侧(比如右侧)车道线方程，或者第一车道线方程也可以是目标车道的中线对应的方程，具体可以根据实际需求设置。第一车道线感知结果包括当前帧道路图像数据中属于车道线的像素信息，通过将车道线像素信息转换到当前帧对应的车辆坐标系下可以获得车辆坐标系下对应的车道线坐标点，进而通过拟合可以获得车辆坐标系下的第一车道线方程，比如第一车道线方程为直线方程，表示为y＝kx+b，其中，k和b为一次方程系数，具体的第一车道线方程类型可以根据实际车道线情况确定。
步骤2023，基于第二车道线感知结果，确定目标车道在在前帧对应的车辆坐标系下的第二车道线方程。
其中，在前帧对应的车辆坐标系下的第二车道线方程的确定原理与前述第一车道线方程类似，在此不再赘述。
在实际应用中，第二车道线方程可以是在前帧对应的处理流程中确定并存储的，则在当前帧的处理流程可以直接从相应的存储区域获取，而无需进一步处理。对于当前帧与在前帧中均属于目标车道的车道线的确定可以通过车道线目标跟踪确定，具体不再赘述。
步骤2021、步骤2022和步骤2023不分先后顺序。
步骤2024，基于第一偏航角变化量、第一车道线方程和第二车道线方程，确定当前角速度偏置。
其中，第一偏航角变化量表征了车辆偏航角的变化，第一车道线方程和第二车道线方程能够表示车道线在当前帧和在前帧的车辆坐标系下的方向角，由于当前帧和在前帧之间相隔时间很短，对于直线车道线，若当前帧的车辆偏航角相对于在前帧未发生变化，且角速度没有误差，则两帧感知的车道线方向角应当一致，当车辆偏航角发生了一定变化(比如第一偏航角变化量)，车辆坐标系下该直线车道线相对于车辆坐标系的方向角也发生一定变化，基于此变化将当前帧的第一车道线方程逆向变化投影到在前帧，若角速度没有误差，应当与在前帧的方向角一致。或者两帧的感知结果中对同一车道线具有重叠部分，当将两帧中该重叠部分统一到同一坐标系下时，该重叠部分的方向角应当一致，重叠部分可以通过特征匹配确定。基于此原理，可以基于第一偏航角变化量将第一车道线方程投影到在前帧，确定出两者的方向角误差，该方向角误差可以表征角速度误差的累积，因此可以基于此确定出当前角速度偏置。
本公开通过当前帧的第一角速度确定出当前帧相对在前帧的第一偏航角变化量，进而基于第一偏航角变化量将第一车道线方程与第二车道线方程统一到同一坐标系下进行对比，确定出当前角速度偏置，实现了基于车道线感知的角速度修正，有效提高确定的车辆航迹的精度，即使在没有路牌等有效参照物的路段，仍可以获得更加精准的车辆航迹，提高通用性。
图4是本公开一示例性实施例提供的步骤202的流程示意图。
在一个可选示例中，步骤2024的基于第一偏航角变化量、第一车道线方程和第二车道线方程，确定当前角速度偏置，包括：
步骤20241，响应于第一车道线方程和第二车道线方程均为直线方程，基于第一偏航角变化量，将第一车道线方程描述的目标车道的车道线投影到在前帧中，获得目标车道的车道线在在前帧对应的第一方向角，第一方向角为目标车道的车道线与在前帧对应的车辆坐标系的纵轴的夹角。
其中，当第一车道线方程和第二车道线方程均为直线时，表示目标车道的车道线为直线车道线，其方向是确定的，对应到在前帧和当前帧，会因车辆偏航角的变化导致第一车道线方程和第二车道线方程在其对应帧的车辆坐标系下的方向角是不同的，也即认为第一车道线方程在当前帧车辆坐标系的当前方向角是在前帧的第二车道线方程的方向角相对车辆坐标系偏移了第一偏航角变化量获得，因此可以基于车辆的第一偏航角变化量，将当前帧的第一车道线方程所描述的目标车道线的车道线投影到在前帧中，获得该车道线在在前帧中的第一方向角。比如将第一车道线在当前帧的方向角逆向偏移第一偏航角变化量，使其回到在前帧对应时刻的状态，即可获得第一方向角。若角速度没有误差，该第一方向角应该与第一车道线方程的第二方向角相同。而第一方向角与第二方向角不同则表征了角速度误差。
步骤20242，基于第二车道线方程，确定目标车道的车道线在在前帧对应的第二方向角。
其中，第二车道线方程比如为y＝k2x+b2，(x,y)表示在前帧对应的车辆坐标系下的坐标，k2(斜率)和b2(截距)表示第二车道线方程的一次方程系数。其第二方向角可以通过第二车道线方程的斜率k2采用反三角函数arctan计算获得，具体原理不再赘述。
步骤20243，基于第一方向角和第二方向角，确定方向角误差。
其中，可以通过第二方向角与第一方向角的差值确定方向角误差。
步骤20244，基于方向角误差及第一时间，确定第一角速度偏置。
其中，如前述原理，若第一方向角与第二方向角之前存在误差，表征了角速度误差，因此基于方向角误差及当前帧与在前帧之间的第一时间，可以确定出第一角速度偏置，第一角速度偏置即表征了当前帧相对于在前帧的角速度误差。
步骤20245，基于第一角速度偏置及卡尔曼滤波算法，确定当前角速度偏置。
其中，为了进一步提高角速度偏置的准确性，在获得了第一角速度偏置后，还可以基于卡尔曼滤波算法对第一角速度偏置进行优化，确定出优化后的角速度偏置，作为当前角速度偏置。
示例性的，可以将第一角速度偏置作为卡尔曼滤波算法的初始状态量，假设角速度传感器存在一定的噪声影响，根据观测结果对状态量进行迭代更新，直至更新后的状态量能够满足预设条件，获得优化后的角速度偏置作为当前角速度偏置。其中，预设条件可以为基于更新后的状态量预测确定的车道线方向角与感知的车道线方向角的误差最小，具体预设条件可以根据实际需求设置，在此不再赘述。
本公开通过在基于第一方向角和第二方向角的方向角误差确定出第一角速度偏置后，基于卡尔曼滤波对第一角速度偏置进行优化，获得优化后的角速度偏置作为当前角速度偏置，进一步提高当前角速度偏置的准确性。
在一个可选示例中，步骤202的基于所述第一角速度、所述当前帧对应的第一车道线感知结果和在前帧对应的第二车道线感知结果，确定当前角速度偏置，还包括：
步骤2025，响应于第一车道线方程或第二车道线方程为非直线方程，或者响应于未感知到车道线，将在前帧获得的角速度偏置作为当前角速度偏置。
其中，在在前帧已获得相应的角速度偏置情况下，若当前帧的第一车道线方程和/或第二车道线方程为非直线方程，或者当前帧未感知到车道线，由于角速度偏置在短时间内比较稳定，因此还可以将在前帧获得的角速度偏置作为当前角速度偏置对当前的第一角速度进行修正，获得修正后的第二角速度，以保证确定的车辆航迹的准确性。
本公开基于直线车道线感知实现角速度偏置的确定方式，由于角速度偏置在短时间内的稳定性，当车辆当前帧处于转弯或感知不到车道线等情况下时，还可以使用在前帧直线车道线下确定的角速度偏置作为当前角速度偏置对当前帧的第一角速度进行修正，实现车辆航迹的精准推算，等到再进入直线车道线区域时，再恢复角速度偏置的在线估计，从而可以实现全路段的角速度修正，保证车辆航迹的全路段的准确推算。
在一个可选示例中，步骤20241的基于第一偏航角变化量，将第一车道线方程描述的目标车道的车道线投影到在前帧中，获得目标车道的车道线在在前帧对应的第一方向角，包括：
基于第一车道线方程，确定目标车道的车道线在当前帧对应的第三方向角；基于第一偏航角变化量的偏航方向，确定目标车道的车道线相对车辆的第一偏移方向；基于第一偏移方向将第三方向角逆向偏移第一偏航角变化量，获得第一车道线方程描述的目标车道的车道线投影到在前帧中的投影车道线的第四方向角；将第四方向角作为第一方向角。
其中，第一车道线方程可以表示为y＝k1x+b1，(x,y)表示当前帧对应的车辆坐标系下的坐标，k1(斜率)和b1(截距)表示第二车道线方程的一次方程系数。目标车道的车道线在当前帧对应的第三方向角可以通过第一车道线方程的斜率获得，具体原理与前述第二方向角类似，在此不再赘述。第一偏航角变化量的偏航方向为车辆偏航角的偏航方向，第一偏移方向是车道线相对车辆坐标系纵轴的偏移方向，可见第一偏移方向是与车辆偏移方向相反，因此基于第一偏航角变化量的偏航方向可以确定出其反方向为第一偏移方向，为了将目标车道的车道线恢复到在前帧状态，需要将其在当前帧的第三方向角沿第一偏移方向的逆方向偏移回去第一偏航角变化量，获得在前帧时刻该车道线与在前帧车辆坐标系纵轴的夹角(第四方向角)即为第一方向角。
示例性的，图5是本公开一示例性实施例提供的当前帧与在前帧车辆与目标车道的车道线的关系示意图。在本示例中，当车辆处于在前帧对应的时刻时，车辆所在车道为目标车道，感知的目标车道的第一侧车道线(比如车辆的左侧车道线)与该在前帧对应的车辆坐标系的纵轴(x)的夹角(第二方向角)为0，经过当前帧与在前帧之间的第一时间的行驶，车辆在当前帧的时刻偏航角相对于在前帧变化了第一偏航角变化量，由于第一侧车道线实际方向未变，而车辆偏航角变化了第一偏航角变化量，导致第一侧车道线方向相对于当前帧对应的车辆坐标系的纵轴(x轴)产生了与车辆偏航角的偏移方向相反的偏移，使得第一侧车道线方向与当前帧对应的车辆坐标系纵轴具有第三方向角θ，由于角速度累积误差，导致第三方向角的大小与第一偏航角变化量的大小可能不相等，第三方向角的偏移方向(第一偏移方向，图中θ角的箭头方向)与第一偏航角变化量的偏移方向相反，为了获得第一车道线方程的目标车道的车道线投影到在前帧的第一方向角，需要将该车道线在当前帧的第三方向角沿θ的第一偏移方向逆向偏移第一偏航角变化量，可以获得投影到在前帧的第一方向角。由于角速度传感器的累积误差，导致偏移回去的第一方向角与在前帧感知的第二方向角存在误差，比如本示例中偏移回去的第一方向角与x轴的夹角不为0，因此，通过第一方向角与第二方向角之间的方向角误差除以第一时间即可获得从在前帧到当前帧的第一时间内的角速度偏置，即为当前角速度偏置。
本公开通过将当前帧车辆坐标系下车道线方向角基于车辆偏航角的变化量偏移回在前帧状态，与在前帧感知的相同车道线的方向角对比，确定出方向角误差，用于表征角速度误差，从而确定出当前角速度偏置，实现角速度偏置的在线有效确定，由于确定的是角速度偏置，而角速度偏置在短时间内较稳定，在没有检测出有效参照物或感知不到车道线的路段，可以利用在前帧在线估计得到的角速度偏置进行角速度矫正，仍能保证车辆航迹的精准确定。
在一个可选示例中，对于非直线车道线(比如三次曲线、二次曲线等)路段，还可以基于特征匹配确定出在前帧和当前帧中重叠路段的车道线，基于该重叠路段车道线对应点的方向一致性确定出当前角速度偏置，对于对应点的方向可以通过相应曲线在该点的切向方向确定，在确定对应点的方向后，基于对应点的方向的当前角速度偏置的确定原理与前述直线车道线类似，在此不再赘述。
在一个可选示例中，步骤203的基于当前角速度偏置，对第一角速度进行修正，获得修正后的第二角速度，包括：
步骤2031，将第一角速度与当前角速度偏置的和作为修正后的第二角速度。
其中，当前角速度偏置可以具有方向性，比如通过正负符号表示，其符号具体可以根据第一方向角与第二方向角的差值(方向角误差)确定，当第一方向角与第二方向角的差值为正值，当前角速度偏置为正值，当方向角误差为负值，当前角速度偏置为负值。
在一个可选示例中，步骤204的基于第二角速度，确定车辆的航迹，包括：
步骤2041，基于第二角速度、及当前帧与在前帧之间的第一时间，确定当前帧相对于在前帧的第二偏航角变化量。
其中，第二偏航角变化量为第二角速度与第一时间的乘积。
步骤2042，基于底盘信号确定当前帧对应的车辆的第一速度。
其中，第一速度可以基于底盘信号中的速度信号确定，具体车辆速度的确定原理不再赘述。
步骤2043，基于第一速度及第一时间，确定当前帧相对于在前帧的行驶距离。
其中，可以将第一速度与第一时间的乘积作为当前帧相对于在前帧的行驶距离。具体车辆行驶距离的确定原理不再赘述。
步骤2044，基于第二偏航角变化量和行驶距离，确定车辆的航迹。
其中，第二偏航角变化量表征了车辆当前帧相对于在前帧的偏航角变化，行驶距离表征了当前帧相对于在前帧的位置变化，进而可以基于在前帧确定的车辆航迹中的在前帧时刻的车辆位姿，结合第二偏航角变化量和行驶距离，确定车辆当前帧的车辆位姿，进而基于当前帧的车辆位姿及在前帧的车辆航迹确定出当前帧的车辆航迹。车辆当前帧的位姿的确定方法可以采用任意可实施的方法，在此不作限定。比如通过对在前帧车辆位姿进行与第二偏航角变化量和行驶距离相应的旋转和平移，获得当前帧的车辆位姿，具体原理不再赘述。
本公开基于修正后的第二角速度确定出修正后的偏航角变化量，结合车辆行驶距离，用于车辆航迹推算，有效提高车辆航迹的精度，为后续的应用提供更为精准的推测结果。
在一个可选示例中，在步骤202的基于第一角速度、当前帧对应的第一车道线感知结果和在前帧对应的第二车道线感知结果，确定当前角速度偏置之前，还包括：
步骤301，基于当前帧对应的第一图像数据，确定第一车道线感知结果，第一车道线感知结果包括第一图像数据中属于车道线的像素信息。
其中，第一图像数据可以是车辆上设置的图像传感器采集的当前帧道路图像数据，第一车道线感知结果可以通过预设感知算法或预先训练获得的感知模型获得，比如预先训练获得的基于深度学习的车道线检测模型，用于检测第一图像数据中属于车道线的像素信息。
步骤302，基于在前帧对应的第二图像数据，确定第二车道线感知结果，第二车道线感知结果包括第二图像数据中属于车道线的像素信息。
其中，第二图像数据可以是在前帧时刻采集的道路图像数据，第二车道线感知结果的获得原理与第一车道线感知结果类似，在此不再一一赘述。
在实际应用中，第二车道线感知结果可以是在前帧时刻的处理流程中获得并存储的，在当前时刻可以直接从相应的存储区域获取即可，具体可以根据实际需求设置。
本公开通过车道线感知，用于角速度偏置的确定，可以实现全路段的角速度修正，保证航迹推算结果的精度。有效解决了现有技术在没有有效参照物路段航迹推算结果精度较差等问题。
本公开上述各实施例或可选示例的方法可以单独实施，也可以在不冲突的情况下以任意组合方式结合实施，具体可以根据实际需求设置。
本公开实施例提供的任一种车辆航迹的确定方法可以由任意适当的具有数据处理能力的设备执行，包括但不限于：终端设备和服务器等。或者，本公开实施例提供的任一种车辆航迹的确定方法可以由处理器执行，如处理器通过调用存储器存储的相应指令来执行本公开实施例提及的任一种车辆航迹的确定方法。下文不再赘述。
示例性装置
图6是本公开一示例性实施例提供的车辆航迹的确定装置的结构示意图。该实施例的装置可用于实现本公开相应的方法实施例，如图6所示的装置包括：第一确定模块501、第一处理模块502、第二处理模块503和第三处理模块504。
第一确定模块501，用于基于底盘信号确定当前帧对应的第一角速度；第一处理模块502，用于基于第一确定模块501确定的所述第一角速度、当前帧对应的第一车道线感知结果和在前帧对应的第二车道线感知结果，确定当前角速度偏置；第二处理模块503，用于基于第一处理模块502确定的所述当前角速度偏置，对所述第一角速度进行修正，获得修正后的第二角速度；第三处理模块504，用于基于第二处理模块503获得的所述第二角速度，确定所述车辆的航迹。
图7是本公开一示例性实施例提供的车辆航迹的确定装置的结构示意图。
在一个可选示例中，第一处理模块502包括：第一确定单元5021、第二确定单元5022、第三确定单元5023和第四确定单元5024。
第一确定单元5021，用于基于所述第一角速度、及所述当前帧与所述在前帧之间的第一时间，确定所述当前帧相对所述在前帧的第一偏航角变化量；第二确定单元5022，用于基于所述第一车道线感知结果，确定目标车道在所述当前帧对应的车辆坐标系下的第一车道线方程；第三确定单元5023，用于基于所述第二车道线感知结果，确定所述目标车道在所述在前帧对应的车辆坐标系下的第二车道线方程；第四确定单元5024，用于基于所述第一偏航角变化量、所述第一车道线方程和所述第二车道线方程，确定所述当前角速度偏置。
在一个可选示例中，图8是本公开一示例性实施例提供的第一处理模块502的结构示意图，在本示例中，第四确定单元5024包括：第一处理子单元50241、第二处理子单元50242、第三处理子单元50243、第四处理子单元50244和第五处理子单元50245。
第一处理子单元50241，用于响应于所述第一车道线方程和所述第二车道线方程均为直线方程，基于所述第一偏航角变化量，将所述第一车道线方程描述的所述目标车道的车道线投影到所述在前帧中，获得所述目标车道的车道线在所述在前帧对应的第一方向角，所述第一方向角为所述目标车道的车道线与所述在前帧对应的车辆坐标系的纵轴的夹角；第二处理子单元50242，用于基于所述第二车道线方程，确定所述目标车道的车道线在所述在前帧对应的第二方向角；第三处理子单元50243，用于基于所述第一方向角和所述第二方向角，确定方向角误差；第四处理子单元50244，用于基于所述方向角误差及所述第一时间，确定第一角速度偏置；第五处理子单元50245，用于基于所述第一角速度偏置及卡尔曼滤波算法，确定所述当前角速度偏置。
在一个可选示例中，第一处理模块502还包括：第一处理单元5025，用于响应于所述第一车道线方程或所述第二车道线方程为非直线方程，或者响应于未感知到车道线，将在前帧获得的角速度偏置作为所述当前角速度偏置。
在一个可选示例中，第一处理子单元50241具体用于：基于所述第一车道线方程，确定所述目标车道的车道线在所述当前帧对应的第三方向角；基于所述第一偏航角变化量的偏航方向，确定所述目标车道的车道线相对车辆的第一偏移方向；基于所述第一偏移方向将所述第三方向角逆向偏移所述第一偏航角变化量，获得所述第一车道线方程描述的所述目标车道的车道线投影到所述在前帧中的投影车道线的第四方向角；将所述第四方向角作为所述第一方向角。
在一个可选示例中，第二处理模块503包括：第二处理单元5031，用于将所述第一角速度与所述当前角速度偏置的和作为修正后的所述第二角速度。
在一个可选示例中，第三处理模块504包括：第三处理单元5041、第四处理单元5042、第五处理单元5043和第六处理单元5044。
第三处理单元5041，用于基于所述第二角速度、及所述当前帧与所述在前帧之间的第一时间，确定所述当前帧相对于所述在前帧的第二偏航角变化量；第四处理单元5042，用于基于底盘信号确定所述当前帧对应的所述车辆的第一速度；第五处理单元5043，用于基于所述第一速度及所述第一时间，确定所述当前帧相对于所述在前帧的行驶距离；第六处理单元5044，用于基于所述第二偏航角变化量和所述行驶距离，确定所述车辆的航迹。
在一个可选示例中，本公开的装置还包括：第五处理模块505和第六处理模块506。
第五处理模块505，用于基于所述当前帧对应的第一图像数据，确定所述第一车道线感知结果，所述第一车道线感知结果包括所述第一图像数据中属于车道线的像素信息；第六处理模块506，用于基于所述在前帧对应的第二图像数据，确定所述第二车道线感知结果，所述第二车道线感知结果包括所述第二图像数据中属于车道线的像素信息。
示例性电子设备
本公开实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，且所述计算机程序被执行时，实现本公开上述任一实施例所述的车辆航迹的确定方法。
图9是本公开电子设备一个应用实施例的结构示意图。本实施例中，该电子设备10包括一个或多个处理器11和存储器12。
处理器11可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备10中的其他组件以执行期望的功能。
存储器12可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器11可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本公开的各个实施例的方法以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如输入信号、信号分量、噪声分量等各种内容。
在一个示例中，电子设备10还可以包括：输入装置13和输出装置14，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。
例如，该输入装置13可以是上述的麦克风或麦克风阵列，用于捕捉声源的输入信号。
此外，该输入装置13还可以包括例如键盘、鼠标等等。
该输出装置14可以向外部输出各种信息，包括确定出的距离信息、方向信息等。该输出装置14可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
当然，为了简化，图9中仅示出了该电子设备10中与本公开有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备10还可以包括任何其他适当的组件。
示例性计算机程序产品和计算机可读存储介质
除了上述方法和设备以外，本公开的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种实施例的方法中的步骤。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外，本公开的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种实施例的方法中的步骤。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
可能以许多方式来实现本公开的方法和装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。
还需要指出的是，在本公开的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (11)

1.一种车辆航迹的确定方法，包括：
基于底盘信号确定当前帧对应的第一角速度；
基于所述第一角速度、所述当前帧对应的第一车道线感知结果和在前帧对应的第二车道线感知结果，确定当前角速度偏置；
基于所述当前角速度偏置，对所述第一角速度进行修正，获得修正后的第二角速度；
基于所述第二角速度，确定所述车辆的航迹。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述第一角速度、当前帧对应的第一车道线感知结果和在前帧对应的第二车道线感知结果，确定当前角速度偏置，包括：
基于所述第一角速度、及所述当前帧与所述在前帧之间的第一时间，确定所述当前帧相对所述在前帧的第一偏航角变化量；
基于所述第一车道线感知结果，确定目标车道在所述当前帧对应的车辆坐标系下的第一车道线方程；
基于所述第二车道线感知结果，确定所述目标车道在所述在前帧对应的车辆坐标系下的第二车道线方程；
基于所述第一偏航角变化量、所述第一车道线方程和所述第二车道线方程，确定所述当前角速度偏置。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述基于所述第一偏航角变化量、所述第一车道线方程和所述第二车道线方程，确定所述当前角速度偏置，包括：
响应于所述第一车道线方程和所述第二车道线方程均为直线方程，基于所述第一偏航角变化量，将所述第一车道线方程描述的所述目标车道的车道线投影到所述在前帧中，获得所述目标车道的车道线在所述在前帧对应的第一方向角，所述第一方向角为所述目标车道的车道线与所述在前帧对应的车辆坐标系的纵轴的夹角；
基于所述第二车道线方程，确定所述目标车道的车道线在所述在前帧对应的第二方向角；
基于所述第一方向角和所述第二方向角，确定方向角误差；
基于所述方向角误差及所述第一时间，确定第一角速度偏置；
基于所述第一角速度偏置及卡尔曼滤波算法，确定所述当前角速度偏置。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：
响应于所述第一车道线方程或所述第二车道线方程为非直线方程，或者响应于未感知到车道线，将在前帧获得的角速度偏置作为所述当前角速度偏置。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述基于所述第一偏航角变化量，将所述第一车道线方程描述的所述目标车道的车道线投影到所述在前帧中，获得所述目标车道的车道线在所述在前帧对应的第一方向角，包括：
基于所述第一车道线方程，确定所述目标车道的车道线在所述当前帧对应的第三方向角；
基于所述第一偏航角变化量的偏航方向，确定所述目标车道的车道线相对车辆的第一偏移方向；
基于所述第一偏移方向将所述第三方向角逆向偏移所述第一偏航角变化量，获得所述第一车道线方程描述的所述目标车道的车道线投影到所述在前帧中的投影车道线的第四方向角；
将所述第四方向角作为所述第一方向角。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述当前角速度偏置，对所述第一角速度进行修正，获得修正后的第二角速度，包括：
将所述第一角速度与所述当前角速度偏置的和作为修正后的所述第二角速度。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述第二角速度，确定所述车辆的航迹，包括：
基于所述第二角速度、及所述当前帧与所述在前帧之间的第一时间，确定所述当前帧相对于所述在前帧的第二偏航角变化量；
基于底盘信号确定所述当前帧对应的所述车辆的第一速度；
基于所述第一速度及所述第一时间，确定所述当前帧相对于所述在前帧的行驶距离；
基于所述第二偏航角变化量和所述行驶距离，确定所述车辆的航迹。
8.根据权利要求1-7任一所述的方法，其中，在基于所述第一角速度、当前帧对应的第一车道线感知结果和在前帧对应的第二车道线感知结果，确定当前角速度偏置之前，还包括：
基于所述当前帧对应的第一图像数据，确定所述第一车道线感知结果，所述第一车道线感知结果包括所述第一图像数据中属于车道线的像素信息；
基于所述在前帧对应的第二图像数据，确定所述第二车道线感知结果，所述第二车道线感知结果包括所述第二图像数据中属于车道线的像素信息。
9.一种车辆航迹的确定装置，包括：
第一确定模块，用于基于底盘信号确定当前帧对应的第一角速度；
第一处理模块，用于基于所述第一角速度、当前帧对应的第一车道线感知结果和在前帧对应的第二车道线感知结果，确定当前角速度偏置；
第二处理模块，用于基于所述当前角速度偏置，对所述第一角速度进行修正，获得修正后的第二角速度；
第三处理模块，用于基于所述第二角速度，确定所述车辆的航迹。
10.一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-8任一所述的车辆航迹的确定方法。
11.一种电子设备，所述电子设备包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述权利要求1-8任一所述的车辆航迹的确定方法。
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