本公开实施例提供一种车辆位姿确定方法、装置、计算设备和介质。车辆位姿确定方法包括：获取道路图像；对道路图像进行特征提取，得到道路图像中两条平行的车道线所在的直线，并基于两条直线确定消失点；基于消失点的像素坐标确定车载相机的角度外参；基于车载相机的角度外参、车载相机的位置外参、车载相机的内参和车道线的像素坐标，确定车道线的空间坐标，空间坐标为车道线在车辆坐标系的坐标；根据车道线的空间坐标确定车辆的位姿。采用本公开实施例提供的方案，可以根据实时道路图像确定车载相机的实时角度外参，并根据实时角度外参实现车道线空间坐标的计算，进而能够更为准确地确定车辆的位姿。定车辆的位姿。定车辆的位姿。
【技术实现步骤摘要】
车辆位姿确定方法、装置、计算设备和介质
[0001]本公开涉及图像处理
，具体涉及车辆位姿确定方法、装置、计算设备和存储介质。
技术介绍
[0002]由于港口地面可以方便地涂画交通标示线，并且场站内的大量建筑物会造成导航定位准确性较差，基于图像检测的车辆自动驾驶技术在港口、场站等应用场景中得到广泛应用。在前述场景下，用于获取道路图像的车载相机多被安装在车头处的驾驶室顶部区域。由于驾驶室和车身并不是完全刚性连接(多是采用铰链连接)，在车辆经过不平整道路(诸如港口龙门吊轨道)时，车载相机随车头颠簸而使得车载相机的外参实时变化，致使基于预先标定外参计算得到的车辆位姿与实际车辆位姿有较大误差，进而影响自动驾驶决策的合理性。
技术实现思路
[0003]为了解决上述技术问题，本公开实施例提供一种车辆位姿确定方法、装置、计算设备和介质。
[0004]第一方面，本公开实施例提供一种车辆位姿确定方法，包括：
[0005]获取道路图像，所述道路图像为车载相机拍摄行驶道路形成的图像；
[0006]对所述道路图像进行特征提取，得到所述道路图像中两条平行的车道线所在的直线，并基于两条所述直线确定消失点，所述消失点为两条所述直线在所述道路图像中的交点；
[0007]基于所述消失点的像素坐标确定所述车载相机的角度外参；
[0008]基于所述车载相机的角度外参、所述车载相机的位置外参、所述车载相机的内参和所述车道线的像素坐标，确定所述车道线的空间坐标，所述空间坐标为所述车道线在车辆坐标系的坐标；
[0009]根据所述车道线的空间坐标确定车辆的位姿，所述位姿为所述车辆相对于所述车道线的位姿。
[0010]可选的，所述车载相机的角度外参包括俯仰角和航向角；
[0011]所述基于所述消失点的像素坐标确定所述车载相机的角度外参，包括：
[0012]基于所述消失点的像素坐标和所述车载相机的内参计算中间向量；
[0013]基于所述中间向量中的元素计算所述俯仰角和所述航向角。
[0014]可选的，所述基于所述消失点的像素坐标和所述车载相机的内参计算中间向量，包括：
[0015]基于所述消失点的像素坐标构建坐标向量p
∞
＝(u
∞
v
∞
1)
T
，其中u
∞
为所述消失点的像素横坐标，v
∞
为所述消失点的像素纵坐标；
[0016]基于所述车载相机的内参构建内参矩阵，并计算所述内参矩阵的逆矩阵K
‑1；
[0017]采用(R
xz R
yz R
zz
)
T
＝K
‑1p
∞
/||K
‑1p
∞
||计算所述中间向量(R
xz R
yz R
zz
)
T
；
[0018]所述基于所述中间向量计算所述俯仰角和所述航向角，包括：采用α＝sin
‑1R
yz
，β＝
‑
tan
‑1R
xz
/R
zz
计算所述俯仰角和所述航向角，其中α为所述俯仰角，β为所述航向角。
[0019]可选的，所述车载相机的角度外参包括俯仰角和航向角；
[0020]所述基于所述消失点的坐标确定所述车载相机的角度外参，包括：
[0021]基于所述消失点的像素坐标查找角度外参对照表，确定所述俯仰角和航向角；
[0022]其中，所述角度外参对照表包括像素坐标与所述俯仰角的对应关系，以及所述像素坐标与所述航向角的对应关系。
[0023]可选的，所述基于所述车载相机的角度外参、所述车载相机的位置外参、所述车载相机的内参和所述车道线的像素坐标，确定所述车道线的空间坐标包括：
[0024]基于所述车载相机的角度外参、所述车载相机的位置外参和所述车载相机的位置外参，计算所述相机坐标系与所述车辆坐标系的坐标转换关系；
[0025]根据所述坐标转换关系和所述车道线的像素坐标，确定所述车道线的空间坐标。
[0026]可选的，所述根据所述车道线的空间坐标确定所述车辆的位姿，包括：
[0027]根据所述两条车道线的空间坐标确定中心线的空间坐标，所述中心线为位于所述两条车道线中间并且平行于所述两条车道线的虚拟线；
[0028]根据所述中心线的空间坐标和所述车辆的空间坐标确定所述车辆到所述车道线的距离；或者，
[0029]根据一条所述车道线的空间坐标和所述车辆的空间坐标确定所述车辆到所述车道线的距离。
[0030]可选的，所述根据所述车道线的空间坐标确定所述车辆的位姿，包括：
[0031]根据所述车道线的空间坐标确定所述车道线在所述车辆坐标系中的延伸方向；
[0032]根据所述延伸方向确定所述车辆相对于行驶道路的航向角。
[0033]第二方面，本公开实施例提供一种车辆位姿确定装置，包括：
[0034]图像获取单元，用于获取道路图像，所述道路图像为车载相机拍摄行驶道路形成的图像；
[0035]消失点确定单元，用于对所述道路图像进行特征提取，得到所述道路图像中两条平行的车道线所在的直线，并基于两条所述直线确定消失点，所述消失点为两条所述直线在所述道路图像中的交点；
[0036]角度外参确定单元，用于基于所述消失点的坐标确定所述车载相机的角度外参；
[0037]空间坐标确定单元，用于基于所述车载相机的角度外参、所述车载相机的位置外参、所述车载相机的内参和所述车道线的像素坐标，确定所述车道线的空间坐标，所述空间坐标为所述车道线相在车辆坐标系的坐标；
[0038]位姿确定单元，用于根据所述车道线的空间坐标确定所述车辆的位姿，所述位姿为所述车辆相对于所述车道线的位姿。
[0039]第三方面，本公开实施例提供一种计算设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序；所述计算机程序在被所述处理器加载时，使所述处理器执行如前所述的车辆位姿确定方法。
[0040]第四方面，本公开实施例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，当计算机程序被处理器执行时，使得处理器实现如前所述的车辆位姿确定方法。
[0041]本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0042]本公开实施例提供方案，基于道路图像中包括两条平行车道的特点，根据两条平行车道线的像素坐标确定消失点，根据消失点确定车载相机的角度外参，再根据角度外参和其他已知参数确定车道线的空间坐标，并根据车道线的空间坐标确定车辆的位姿。采用本公开实施例提供的方案，可以根据实时道路图像确定车载相机的实时角度外参，并根据实时角度外参实现车道线空间坐标的计算，进而能够更为准确地确定车辆的位姿。
附图说明
[0043]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种车辆位姿确定方法，其特征在于，包括：获取道路图像，所述道路图像为车载相机拍摄行驶道路形成的图像；对所述道路图像进行特征提取，得到所述道路图像中两条平行的车道线所在的直线，并基于两条所述直线确定消失点，所述消失点为两条所述直线在所述道路图像中的交点；基于所述消失点的像素坐标确定所述车载相机的角度外参；基于所述车载相机的角度外参、所述车载相机的位置外参、所述车载相机的内参和所述车道线的像素坐标，确定所述车道线的空间坐标，所述空间坐标为所述车道线在车辆坐标系的坐标；根据所述车道线的空间坐标确定车辆的位姿，所述位姿为所述车辆相对于所述车道线的位姿。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车载相机的角度外参包括俯仰角和航向角；所述基于所述消失点的像素坐标确定所述车载相机的角度外参，包括：基于所述消失点的像素坐标和所述车载相机的内参计算中间向量；基于所述中间向量中的元素计算所述俯仰角和所述航向角。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述消失点的像素坐标和所述车载相机的内参计算中间向量，包括：基于所述消失点的像素坐标构建坐标向量p
∞
＝(u
∞ v
∞ 1)
T
，其中u
∞
为所述消失点的像素横坐标，v
∞
为所述消失点的像素纵坐标；基于所述车载相机的内参构建内参矩阵，并计算所述内参矩阵的逆矩阵K
‑1；采用(R
xz R
yz R
zz
)
T
＝K
‑1p
∞
/||K
‑1p
∞
||计算所述中间向量(R
xz R
yz R
zz
)
T
；所述基于所述中间向量计算所述俯仰角和所述航向角，包括：采用α＝sin
‑1R
yz
，β＝
‑
tan
‑1R
xz
/R
zz
计算所述俯仰角和所述航向角，其中α为所述俯仰角，β为所述航向角。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车载相机的角度外参包括俯仰角和航向角；所述基于所述消失点的坐标确定所述车载相机的角度外参，包括：基于所述消失点的像素坐标查找角度外参对照表，确定所述俯...
【专利技术属性】
技术研发人员：兰晓松，何贝，刘鹤云，张岩，
申请(专利权)人：北京斯年智驾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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