[发明专利]一种车端单目视觉测量相对精度置信度评估方法及系统

说明书

本发明涉及一种车端单目视觉测量相对精度置信度评估方法及系统，该方法包括：根据先验知识初始化单目视觉系统的协方差矩阵，该协方差矩阵包括：两帧图像间特征点匹配像素误差协方差矩阵C_p；根据协方差矩阵C_p和当前时刻车体相对于参考点的位姿协方差C(X_k)得到相对建图下进行位置估计的目标的位置协方差C_r；根据两个目标的距离及对应的位置协方差C_r计算两个目标之间的相对位置协方差矩阵，根据相对位置协方差矩阵计算允许的测量误差下的相对距离置信度；一方面解决相对建图中由各项误差源引起的目标定位误差计算问题，指导提高导航地图的精度与可靠性；另一方面解决多传感器数据融合过程中相对建图信息权重估计问题，从而提高多传感器融合精度。

技术领域

本发明涉及计算机视觉定位与建图领域，尤其涉及一种车端单目视觉测量相对精度置信度评估方法及系统。

背景技术

车端单目视觉相对成图是指利用车端安装的单目视觉传感器，结合车辆前进过程中如IMU(Inertial Measurement Unit，惯性测量单元)和车身CAN提供的尺度信息，实时恢复车辆周围环境地图的过程。

相比于传统依赖高精度GNSS传感器进行环境建图，相对成图具有如下两方面的显著优势：(1)不依赖车辆绝对位姿，提高建图的灵活性与可靠性。在行驶过程中，车辆在诸如隧道、桥下及匝道等环境下往往难以获得卫星定位信号，这将严重影响绝对定位建图的完整性与准确性；而车辆相对位置一般通过IMU获取，测量结果受外界环境影响较小；(2)有效提高建图精度。受天气、电磁干扰及楼宇遮挡等因素影响，车辆接收的卫星定位信号可能存在较大噪声干扰，这将大幅降低全局建图的精度；相对运动状态测量对这些干扰因素具有良好的适应性，能保持稳定的测量精度。

但是由于IMU传感器工艺误差及测量过程引入的随机噪声，车辆的相对位姿也存在一定的误差。导航地图需要将相对地图与绝对定位置信息进行融合，在相对位姿有误差的情况下会影响导航地图的精度和可靠性，但是现有技术中缺少一种车端单目视觉相对测量的精度的评估方法。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种车端单目视觉测量相对精度置信度评估方法及系统，解决现有技术中问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种车端单目视觉测量相对精度置信度评估方法，包括：

步骤1，根据先验知识初始化单目视觉系统的协方差矩阵，所述协方差矩阵包括：两帧图像间特征点匹配像素误差协方差矩阵C_p；

步骤2，根据所述协方差矩阵C_p和当前时刻车体相对于参考点的位姿协方差C(X_k)得到相对建图下进行位置估计的目标的位置协方差C_r；

步骤3，根据两个所述目标的距离及对应的位置协方差C_r计算两个所述目标之间的相对位置协方差矩阵，根据所述相对位置协方差矩阵计算允许的测量误差下的相对距离置信度。

一种车端单目视觉测量相对精度置信度评估系统，包括：

初始化模块，用于根据先验知识初始化单目视觉系统的协方差矩阵，所述协方差矩阵包括：两帧图像间特征点匹配像素误差协方差矩阵C_p；

目标的位置协方差确定模块，用于根据所述协方差矩阵C_p和当前时刻车体相对于参考点的位姿协方差C(X_k)得到相对建图下进行位置估计的目标的位置协方差C_r；

置信度确定模块，用于根据两个所述目标的距离及对应的位置协方差C_r计算两个所述目标之间的相对位置协方差矩阵，根据所述相对位置协方差矩阵计算允许的测量误差下的相对距离置信度。