[发明专利]视觉与高精地图匹配定位的快速优化方法、系统及介质

权利要求书

1.一种视觉与高精地图匹配定位的快速优化方法，其特征在于，包括：

实时获取单目图像信息及GNSS信号；

将所述单目图像信息进行感知处理后，得到图像感知的地图元素结果；

根据所述GNSS信号得到地图中车辆周围的地图定位元素；

将所述地图元素结果和所述车辆周围的地图定位元素进行地图匹配计算，得到全局六自由度位姿，作为地图匹配定位的优化结果。

2.如权利要求1所述视觉与高精地图匹配定位的快速优化方法，其特征在于，所述将所述单目图像信息进行感知处理，包括：将所述单目图像信息进行放缩到预先设定的大小后，输入神经网络进行前向计算，得到图像感知的地图元素结果。

3.如权利要求1所述视觉与高精地图匹配定位的快速优化方法，其特征在于，所述根据所述GNSS信号得到地图中车辆周围的地图定位元素，包括：

以所述GNSS信号为中心，按照预先设定的半径为搜索范围；

在地图中，对于车道线和灯杆元素，判断该元素是否在该搜索范围内，若符合，则作为定位元素输出。

4.如权利要求3所述视觉与高精地图匹配定位的快速优化方法，其特征在于，所述定位元素确定后，采用三维点描述所述定位元素，并对一系列三维点进行线性插值，使所有的定位元素都用采样点来统一描述。

5.如权利要求1所述视觉与高精地图匹配定位的快速优化方法，其特征在于，所述地图匹配计算包括：

将所述地图元素结果和所述地图定位元素进行匹配代价函数的计算；

将所述匹配代价函数压缩，通过近似匹配代价函数进行匹配计算的简化，降低计算复杂度；

通过简化的匹配计算得到全局的定位结果。

6.如权利要求5所述视觉与高精地图匹配定位的快速优化方法，其特征在于，所述匹配代价函数的计算，包括：

将所述地图元素结果进行距离变换，根据相机内参矩阵以及相机的初始位姿，得到地图要素三维点的匹配代价函数；

对所有地图采样点的匹配代价函数求和得到地图匹配代价结果。

7.如权利要求5所述视觉与高精地图匹配定位的快速优化方法，其特征在于，所述将所述匹配代价函数压缩，包括：

计算整体的代价函数关于相机的初始位姿的偏导数；

根据所述偏导数计算观测海森矩阵H和观测残差向量b；

对所述观测海森矩阵H做Cholesky分解，将代价函数变换为以观测雅可比矩阵J_*为偏导数，观测残差向量r_*为残差的匹配代价函数；

通过LM优化方法进行优化，以J_*和r_*为偏导数和残差，优化得到地图匹配的定位结果。

8.一种视觉与高精地图匹配定位的快速优化系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，实时获取单目图像信息及GNSS信号；

感知模块，将所述单目图像信息进行感知处理后，得到图像感知的地图元素结果；

地图定位元素获取模块，根据所述GNSS信号得到地图中车辆周围的地图定位元素；

地图匹配计算模块，将所述地图元素结果和所述车辆周围的地图定位元素进行地图匹配计算，得到全局六自由度位姿，作为地图匹配定位的优化结果。

9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法。

10.一种计算设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法的指令。