[发明专利]道路车辆姿态和运动信息检测方法

权利要求书

1.一种道路车辆姿态和运动信息检测方法，其特征是：含有以下步骤：

步骤1、构建道路区域的CIM及其信息交换模块；

步骤2、在道路区域的道路侧边设置相机，相机的位姿固定，被检测道路路段位于相机的视野内，使用相机采集道路上的车辆图像；

步骤3、使用关键点提取网络提取所采集到的车辆图像中的车辆关键点，车辆关键点分为5类关键点：左前车轮关键点、右前车轮关键点、左后车轮关键点、右后车轮关键点和车辆根节点；然后输出车辆关键点热力图；

步骤4、对车辆关键点热力图进行计算，得到车辆二维关键点，并使用KM算法进行车辆关键点的匹配，得到每个车辆的车辆底部框架和每个车辆的二维关键点序列；

步骤5、将每个车辆的二维关键点序列输入TCN网络中，经TCN网络处理后得到每个车辆的三维关键点，三维关键点包含车辆关键点的三维坐标信息；

步骤6、计算每个车辆的三维关键点的偏移，将每个车辆的车辆根节点投影到CIM中，并基于三维关键点的偏移，将每个车辆的左前车轮关键点、右前车轮关键点、左后车轮关键点和右后车轮关键点投影到CIM中；

步骤7、基于CIM的已知信息，将路段划分为一般路段和高危路段，对每一路段构建一个对应的三维空间直角坐标系，该三维空间直角坐标系以每一路段起始处路面中心点为坐标系原点，车辆沿道路的行驶方向为x轴方向，路面平面内垂直于x轴的方向为y轴方向，垂直于路面平面的方向为z轴方向；

步骤8、基于每个车辆的三维关键点和步骤7构建的三维空间直角坐标系进行处理，得到每个车辆的姿态信息：以车辆底部框架平面法向量与y轴之间的夹角作为偏航角，以车辆底部框架平面法向量与z轴之间的夹角作为俯仰角，以车辆底部框架平面法向量与x轴之间的夹角作为翻滚角；

步骤9、基于每个车辆的车辆根节点的坐标偏移，计算得到每个车辆的运动信息：平均速度和加速度。

2.根据权利要求1所述的道路车辆姿态和运动信息检测方法，其特征是：所述步骤3中，关键点提取网络是基于Encoder-Decoder的CNN关键点提取网络。

3.根据权利要求1所述的道路车辆姿态和运动信息检测方法，其特征是：所述车辆根节点为车辆底部中心点。

4.根据权利要求1所述的道路车辆姿态和运动信息检测方法，其特征是：所述步骤4的KM算法中，基于车轮间的经验距离设置权重，车轮间距离越接近经验距离，权重越大；车辆关键点匹配的具体步骤为：选择车辆根节点作为第一类点，任选一类车轮关键点作为第二类点进行基于权值的二分图最优匹配，匹配后将同一车辆的点归为一个点集，然后，再次选择第二类点，再次匹配，直至所有点集中均包含五个点。