[发明专利]一种GPS拒止条件下的绝对位置感知方法与系统

权利要求书

1.一种在GPS拒止条件下的绝对位置感知方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤A：将车载摄像头所采集的离散自然图像，进行360°的环形拼接成自然全景图像；

步骤B：采用基于Deeplabv3+改进的语义分割网络，从自然全景图像中提取自然图像全景天际线；

步骤C：基于遥感中心，获得位置待感知区域的DEM数据，采用OpenGL将DEM数据形成渲染图，使用Canny算子对渲染图进行边缘检测输出DEM图像全景天际线；

步骤D：采用迁移学习的方法，采用VGG16作为孪生神经网络的特征编码器，利用所述孪生神经网络输出自然图像全景天际线与DEM图像全景天际线之间的相似度，作为匹配的结果，从而根据天际线匹配结果感知自身位置。

2.根据权利要求1所述的一种在GPS拒止条件下的绝对位置感知方法，其特征在于，所述步骤A的具体处理过程如下：

步骤A1：利用球形相机在侦察车上以固定视点，每次间隔40°拍摄，旋转一周，获得9张自然图像；

步骤A2：将待拼接的自然图像分别投影到同一坐标系，柱面投影的公式如下：

其中，(x,y)表示像素点在自然图像中的原始坐标，(x、,y、)表示柱面投影后的坐标，(widht,height)分别表示自然图像的宽高，f表示相机焦距；

步骤A3：使用SIFT算子，对相邻自然图像之间的特征点进行识别，然后对采集得到的9张自然图像进行特征匹配，以经过特征匹配后的图像作为待拼接图像；

步骤A4：通过建立拉普拉斯金字塔，将待拼接图像分别分解到不同的空间频带上，在各空间频率层上分别进行合并融合，获得自然全景图像。

3.根据权利要求2所述的一种在GPS拒止条件下的绝对位置感知方法，其特征在于，通过建立拉普拉斯金字塔，将待拼接图像分别分解到不同的空间频带上，在各空间频率层上分别进行合并融合，获得自然全景图像，具体步骤如下：

步骤A41：建立待拼接图像的高斯金字塔；

步骤A42：利用高斯金字塔的每一层图像，减去其上一层经过上采样以及高斯卷积后的扩展图像得到LP，再将重叠区域的LP相同层采用加权平均的方法进行合并，LP表示拉普拉斯金字塔；

步骤A43：将合并后的LP从顶层开始进行扩展，将其扩展图像与下一层的合并LP相加得到下一层的融合图像；

步骤A44：逐层递推完成图像融合，获得初步自然全景图像；

步骤A45：将步骤A44拼接得到的初步自然全景图像从中间分开，形成两张图像p1和p2；

步骤A46：将p2设为第二次拼接的首部，将p1设置为尾部，采用SIFT算子，得到p2和p1图像重叠部分的特征子，进行匹配，获得新的特征匹配后的图像，作为待拼接图像；

步骤A47：通过建立拉普拉斯金字塔，将待拼接图像分别分解到不同的空间频带上，在各空间频率层上分别进行合并融合，获得自然全景图像实现对图像p2和p1的无缝融合，去除图像首尾重叠，从而得到最终的自然图像拼接结果。