[发明专利]基于双目相机的高精度视觉定位地图生成系统及方法

权利要求书

1.一种基于双目相机的高精度视觉定位地图生成系统，其特征在于，所述 基于双目相机的高精度视觉定位地图生成系统包括以下模块：

特征点获取模块(10)：用于使用双目相机采集道路上的沿途图像数据， 对图像进行特征点提取并匹配，获取视觉特征点相对于相机的空间位置关系；

高精度定位模块(20)：用于根据基站定位对车辆的位置信息进行粗略定 位，再结合车辆的里程信息得到车辆的高精度位置坐标，即相机的高精度位置 坐标；

数据融合模块(30)：用于根据相机与视觉特征点之间的相对空间位置关 系，结合相机的高精度位置坐标，得到视觉特征点的高精度位置坐标；

特征点地图生成模块(40)，用于将类似且相对位置距离小于设定阈值的 特征点进行合并，得到固化特征点，将所述固化特征点加载至高精度地图中得 到特征点地图。

2.根据权利要求1所述基于双目相机的高精度视觉定位地图生成系统，其 特征在于，所述特征点获取模块(10)包括双目图像拍摄单元(11)和图像处 理单元(12)；

所述双目图像拍摄单元(11)用于使用标定的双目相机采集道路上的沿途 图像数据；

所述图像处理单元(12)用于对将双目图像进行矫正，并提取SIFT/SURF/ORB 特征点进行左右目匹配，计算匹配成功的特征点相对于相机的空间位置关系。

3.根据权利要求1所述基于双目相机的高精度视觉定位地图生成系统，其 特征在于，所述高精度定位模块(20)包括：GPS处理单元(21)、里程编码单 元(22)、惯性导航单元(23)；

GPS处理单元(21)，用于接收由差分基准站发送的高精度差分信号，输出 分米级精度的位置信息，并发送给惯性导航单元；

里程编码单元(22)，用于获取车辆里程信息，并发送给惯性导航单元；

惯性导航单元(23)，用于接收分米级精度的位置信息及车辆里程信息， 并对分米级精度的位置信息及车辆里程信息进行融合，输出厘米级精度的位置 信息以及高精度的航向信息。

4.根据权利要求3所述基于双目相机的高精度视觉定位地图生成系统，其 特征在于，所述里程编码单元(22)在每累积一个单位距离时会给双目图像拍 摄模块发送同步脉冲信号，所述双目图像拍摄模块在同步触发脉冲的作用下进 行图像的采集。

5.根据权利要求2所述基于双目相机的高精度视觉定位地图生成系统，其 特征在于，所述图像处理单元(12)包括：

参数获取子单元(121)：用于获取标定的双目相机的内、外参数；

图像矫正子单元(122)，用于根据内、外参数对图像进行矫正，使图像的 对极线平行；

特征点提取子单元(123)：用于对图像进行双目SIFT/SURF/ORB特征点提 取，得到鲁棒性特征点；

特征点匹配子单元(124)：用于在SIFT/SURF/ORB关键点提取完成后，通 过特征向量来描述关键点，利用关键点之间的欧式距离作为不同关键点相似度 进行判断；

距离计算子单元(125)：用于根据特征点相对于左目相机的三维空间计算 得到特征匹配点之间的相对距离。

6.根据权利要求5所述基于双目相机的高精度视觉定位地图生成系统，其 特征在于，所述特征点相对于左目相机的三维空间函数关系如下：

设特征匹配点的像素坐标为Pl(x,y),Pr(x,y)，

d＝Pl.x-Pr.x；

W＝d/T；

X＝(Pl.x-cx)/W；

Y＝(Pl.y-cy)/W；

Z＝f/W；

其中：Pl(x,y),Pr(x,y)为左右目匹配点像素坐标；d为视差；T为双目相 机间距，从双目相机外参中获取；W为尺度因子；cx,cy为左目主点坐标，从左 目相机内参中获取；f左目焦距，从左目相机内参中获取；X/Y/Z为特征点相对 于左目的三维坐标。