[发明专利]用于确定车辆的地理位置和朝向的方法和设备

权利要求书

1.一种用于确定车辆的地理位置和朝向的方法，其中

- 利用所述车辆的至少一个摄像机来检测（1）车辆周围环境的图像，其中所检测的图像至少部分地包括所述车辆周围环境在地平面上的区域；

- 针对所检测的图像的各个像素分别生成（2）分类信息，所述分类信息指明与多个预先给定的对象类别之一的关联，并且基于所述关联来进行（3）所述图像的语义分割；

- 基于所述图像的语义分割来探测（4）地面纹理过渡；

- 将所探测到的地面纹理过渡投影（6）到所述车辆周围环境的地平面上；

- 将被投影到所述车辆周围环境的地平面上的地面纹理过渡与在全局参考地图中的地面纹理过渡之间的偏差最小化（7、8、9）；以及

- 基于被最小化的偏差来输出（10）所述车辆在空间内的当前位置和朝向。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，从对所述车辆的当前位置和朝向的估计和/或对所述至少一个摄像机的初始校准出发，确定（5）在所探测到的地面纹理过渡与在所述全局参考地图中针对所估计的位置和朝向的地面纹理过渡之间的初始变换参数；基于所述变换参数将所探测到的地面纹理过渡投影（56）到所述车辆周围环境的地平面上；为此计算（7）针对所述偏差的优化度量并将所述优化度量与针对可接受偏差的阈值进行比较（8），如果不低于所述阈值，则更改（9）所述变换参数，并且迭代地继续进行该过程，直到低于所述阈值为止。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于对所述车辆的当前位置和朝向的估计和/或对所述至少一个摄像机的初始校准，从具有地面纹理过渡的所述全局参考地图中选择部分片段，并且将被投影到所述车辆周围环境的地平面上的地面纹理过渡与在所述全局参考地图的所选择的部分片段中的地面纹理过渡之间的偏差最小化（6、7、8）。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，借助于卫星导航来确定对所述当前位置的估计并且借助于电子罗盘来确定所述车辆的朝向。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，借助于里程计测量方法基于所述车辆的已知的先前位置和朝向来确定对所述车辆的当前位置和朝向的估计。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述地面纹理过渡基于所述车辆周围环境在地平面上的不同区域的不同表面质地。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述全局参考地图从鸟瞰图中再现了街道和与所述街道相邻的地理细节的概括表示。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述概括表示以距离场的形式来设计，所述距离场分别针对参考地图的第一对象类别的点指明到最接近的第二对象类别的点的距离。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，视所述车辆周围环境的相邻区域的对象类别而定，设置多种不同类型的地面纹理过渡，针对不同类型的地面纹理过渡分别单独地将被投影到所述车辆周围环境的地平面上的地面纹理过渡与在所述全局参考地图中的地面纹理过渡之间的偏差最小化（6），并且将得到的结果组合起来以确定用于所述车辆的当前位置和朝向的参数。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述地面纹理过渡的区域中，附加地针对利用所述至少一个摄像机所检测的图像的像素以传感器技术方式来检测高度信息，而且对于所述全局参考地图的各个点来说同样存在高度信息，而且其中，使所检测的图像的像素和所述全局参考地图的点尽可能好地彼此重合。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，利用人造神经网络来生成各个像素的分类信息。