[发明专利]一种基于交通指示牌的车辆位姿估计方法

摘要

本发明涉及一种基于交通指示牌的车辆位姿估计方法，首先通过常规GPS设备获得车辆概略位置，通过安装在车辆前方的单目相机获取车辆前方的影像。之后在一帧图像中检测交通指示牌，如未检测到指示牌即处理下一帧图像。检测得到交通指示牌后，提取指示牌的4个控制点坐标，再通过GPS概略信息获得数据库中预存的该指示牌的4个正交控制点坐标，4对控制点之间一一对应，计算由输入图像中指示牌位置到数据库正交位置的平面透视变换矩阵，由该矩阵解算得到车辆在交通指示牌坐标系下的精确位置和姿态。当车辆在设有交通指示牌的道路上行驶时，本发明能够快速定位车辆在指示牌坐标系下的位置和姿态，具有实时性高，成本低廉，易于大规模推广的优点。

主权项

一种基于交通指示牌的车辆位姿估计方法，所述交通指示牌是指位于道路两侧上方显著位置的平面矩形目标，其特征在于，包括步骤如下：A、构建数据库所述数据库包括各个交通指示牌的以下信息：地理坐标、交通指示牌的尺寸大小、交通指示牌与道路夹角、交通指示牌处车道信息、底色，所述地理坐标是指交通指示牌所在的经度、纬度；所述交通指示牌的尺寸大小包括交通指示牌的长度值与宽度值；所述交通指示牌处车道信息包括道路上的车道数量、车道的宽度以及车道导向；所述地理坐标为索引；B、车辆位姿估计a、通过安装在车辆前方的单目相机实时获取道路图像，所述单目相机光轴的指向与车辆的行驶方向相同，并且光轴延伸方向与车辆所在道路平面法向量垂直；b、将步骤a获取的道路图像由RGB颜色空间转换至HSV颜色空间；c、对步骤b获取的图像进行HSV阈值处理，符合阈值的区域像素设置为255，否则，设置为0，得到初步候选区域；d、对步骤c获取的初步候选区域进行去噪处理，去除面积较小、宽高比例过大、宽高比例过小的噪声区域；e、训练SVM分类器，从步骤c去噪处理后的剩余区域中得到目标区域：选取形状、位置、颜色先验知识作为特征，所述形状为宽高比例取值范围为1‑2的矩形，所述位置为所述区域上部2/3的区域，所述颜色为蓝色或白色，采集大量正样本、负样本进行训练，从剩余区域中获得目标区域；f、精确提取目标交通指示牌控制点坐标：运用轮廓提取和直线检测算法，获得目标交通指示牌四个顶点的坐标，即为目标交通指示牌控制点坐标；g、解算车辆位姿参数。