[发明专利]一种基于超宽带和视觉图像的定位方法及定位系统

说明书

本发明公开了一种基于超宽带和视觉图像的定位方法及定位系统，该定位方法包括：建立以待定位车辆中心为原点的车辆坐标系，获得超宽带定位模块和待定位车辆中心在车辆坐标系中的第一位置关系；建立待定位车辆所在地区的全局坐标系，获得待定位车辆中心和超宽带定位模块在全局坐标系中的第二位置关系；根据第一位置关系和第二位置关系获得待定位车辆中心在全局坐标系中的坐标所满足的第一函数式；利用摄像装置采集车道线的图像信息，根据图像信息获得待定位车辆中心在全局坐标系中的坐标所满足的第二函数式；根据第一函数式和第二函数式获得待定位车辆中心在全局坐标系中的坐标。其具有实时定位、定位精度高以及通信架构简单的特点。

技术领域

本发明涉及自动驾驶领域，特别涉及一种基于超宽带和视觉图像的定位方法及定位系统。

背景技术

目前，在超宽带(Ultra Wideband，UWB)无线定位领域中，无论是到达时间差(TimeDifference of Arrival，TDOA)定位还是到达时间(Time of Arrival，TOA)定位，都是以多个基站为坐标基准，通过多个圆或双曲线相交，从而确定移动点位置的，其中，基站需要依靠固定支架设置。然而在实际使用中，当处于没有固定支架的场景中时，若要固定多个基站，就需要额外增加立杆、支架及电源、网络等基础设备，造成施工量增加，加重了安装成本。

除UWB无线定位之外，视觉定位也是一个比较常用的定位方法，其主要利用视觉传感器对车道线进行识别，从而实现定位。但是由于车道线属于一个一维特征，在垂直于车道线的方向上的位置信息容易分辨，而平行于车道线的方向上的位置信息较难分辨，因此视觉定位方式存在定位精度几何分布不均的问题，不利于自动驾驶车辆在高精度场景下的应用。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中在没有固定支架的场景中，超宽带无线定位需要额外安装许多的固定支架等设备从而造成安装成本较高的问题和视觉定位精度分布不均的问题。本发明提供了一种定位方法，可以以较少的安装支架等设备实现定位从而降低安装成本，同时还解决了视觉定位精度分布不均的问题，达到实时定位、定位精度高以及通信架构简单的效果。

基于此，本发明的实施方式公开了一种基于超宽带和视觉图像的定位方法，用于车辆定位，包括：

第一获取步骤：建立以待定位车辆中心为原点的车辆坐标系，获得超宽带定位模块和待定位车辆中心在车辆坐标系中的第一位置关系；

第二获取步骤：建立待定位车辆所在地区的全局坐标系，获得待定位车辆中心和超宽带定位模块在全局坐标系中的第二位置关系；

超宽带定位步骤：根据第一位置关系和第二位置关系获得待定位车辆中心在全局坐标系中的坐标所满足的第一函数式；

图像定位步骤：利用摄像装置采集车道线的图像信息，根据图像信息获得待定位车辆中心在全局坐标系中的坐标所满足的第二函数式；

处理步骤：根据第一函数式和第二函数式获得待定位车辆中心在全局坐标系中的坐标。

采用上述技术方案，通过将超宽带定位信息与视觉定位信息相结合，最终实现精确位置的判定，具有实时定位、定位精度高以及通信架构简单的特点。

根据本发明的另一具体实施方式，摄像装置为两个，分别安装于待定位车辆的车头和车尾；图像定位步骤还包括：根据摄像装置获得待定位车辆的航向角，其中，航向角为待定位车辆的正方向与全局坐标系X坐标轴正方向的夹角。

根据本发明的另一具体实施方式，超宽带定位模块包括多个定位标签和基站，第一获取步骤包括：

在待定位车辆上固定多个定位标签；

建立以待定位车辆中心为原点的车辆坐标系，分别获取各定位标签在车辆坐标系中的坐标；