[发明专利]一种视觉定位硬件在环仿真平台及仿真方法

权利要求书

1.一种视觉定位硬件在环仿真平台，其特征在于，包括自动驾驶仿真系统、暗室场景系统、视觉定位系统，所述视觉定位系统包括视觉定位计算平台及摄像头，视觉定位计算平台与自动驾驶仿真系统通讯连接，视觉定位计算平台从自动驾驶仿真系统中获取其虚拟传感器数据及虚拟场景高精地图；暗室场景系统包括暗室，暗室中放置有高清显示屏幕和视觉定位系统中的摄像头，高清显示屏幕通过视频线与自动驾驶仿真系统连接，摄像头放置在高清显示屏幕前方，摄像头实时采集自动驾驶仿真系统显示在高清显示屏幕上的视频；

所述视觉定位计算平台包括处理器、数据接口、存储设备；数据接口用于接收自动驾驶仿真系统中的传感器数据以及摄像头采集的视频流；存储设备用于存放从自动驾驶仿真系统中获取的高精地图；处理器依靠摄像头采集的视频流提取特征，与自动驾驶仿真系统中的高精地图对比，并融合传感器数据，解算出车辆位姿。

2.如权利要求1所述的一种视觉定位硬件在环仿真平台，其特征在于，所述自动驾驶仿真系统包括传感器仿真模块、车辆动力学模块、高精地图模块、虚拟场景模块；传感器仿真模块用于提供视觉定位用的测量数据；车辆动力学模块中包含车辆的动力学模型，用于计算车辆在自动驾驶仿真系统中的真实状态；高精地图模块用于提供虚拟场景的高精地图；虚拟场景模块用于提供车辆前方的场景视频流。

3.如权利要求2所述的一种视觉定位硬件在环仿真平台，其特征在于，所述传感器仿真模块提供的测量数据包括车辆的三轴加速度、三轴角速度以及轮速数据。

4.如权利要求2所述的一种视觉定位硬件在环仿真平台，其特征在于，所述高精地图模块提供的高精地图中含有视觉定位算法所提取的角点特征或视觉语义特征，以及这些特征的真实位置信息。

5.如权利要求2所述的一种视觉定位硬件在环仿真平台，其特征在于，所述虚拟场景模块通过配置与真实摄像头参数一致的虚拟相机，从仿真环境中截取车辆前向视频流，并将该视频流传输显示在暗室中的高清显示屏幕上。

6.如权利要求5所述的一种视觉定位硬件在环仿真平台，其特征在于，所述虚拟场景还可配置不同光照、不同季节、不同天气条件。

7.如权利要求1所述的一种视觉定位硬件在环仿真平台，其特征在于，所述暗室场景系统中，摄像头放置在高清显示屏幕前方一定距离处，保证摄像头视场范围内为高清显示屏幕，摄像头拍摄内容即为自动驾驶仿真系统显示在高清显示屏幕上的车辆前方虚拟场景。

8.一种如权利要求1所述的视觉定位硬件在环仿真平台的仿真方法，其特征在于，所述仿真方法包括以下步骤：

视觉定位计算平台从自动驾驶仿真系统中获取虚拟场景高精地图；

视觉定位计算平台通过数据接口从自动驾驶仿真系统中获取IMU和轮速数据；

自动驾驶仿真系统通过暗室场景系统中的高清显示屏幕显示车辆前方虚拟场景；

摄像头实时采集自动驾驶仿真系统显示在高清显示屏幕上的视频；

视觉定位计算平台依靠实时的摄像头视频流提取特征，与自动驾驶仿真系统中的高精地图对比，并融合IMU和轮速数据，解算出车辆位姿；

将视觉定位计算平台解算出的车辆位姿与自动驾驶仿真系统给出的车辆真实位姿做对比，评价视觉定位系统性能。