[发明专利]一种室内停车场高精细地图生成装置及方法

摘要

本发明提供一种室内停车场高精细地图生成装置及方法，包括装置支架、广角摄像头、单线激光雷达、航位推算传感器和主控计算机，其中，广角摄像头用于采集停车场的地面图像数据以生成最终的正射影像图；单线激光雷达用于采集停车场水平方向环境结构信息，作为同时定位与地图创建算法的输入，服务于定位与建图；航位推算传感器用于结合采集车的车辆模型对采集车位姿进行预测，亦作为同时定位与地图创建算法的输入；主控计算机用于采集各传感器数据，依据同时定位与建图算法获取定位信息，建立正射影像与位姿的对应序列并生成停车场高精细地图。本发明利用同时定位与建图技术，解决室内环境下的定位问题，实现室内停车场高精细地图创建。

主权项

一种室内停车场高精细地图生成装置，其特征在于，包括：装置支架，单线激光雷达，广角摄像头，由惯性测量单元和里程计组成的航位推算传感器，以及主控计算机；其中：所述装置支架，用于装载单线激光雷达、广角摄像头、航位推算传感器中的惯性测量单元；装置支架搭载在车顶上，所述装置支架及其上的单线激光雷达、广角摄像头和惯性测量单元构成采集装置；所述单线激光雷达，用于扫描并获取车辆所处停车场的环境信息；所述广角摄像头，用于获取车身周围的地面图像数据；所述航位推算传感器，用于测量采集装置的位姿变化，作为同时定位与地图创建算法的输入数据之一；其中：惯性测量单元用于测量车辆的偏航角速度；里程计用于测量搭载采集装置的车辆轮胎所转动的圈数，经过折算系数得到搭载采集装置的车辆的行驶里程；所述主控计算机，用于存储单线激光雷达、广角摄像头、航位推算传感器采集的数据，在采集完成后运行同时定位与地图创建算法，以获取建立正射影像地图所需的定位信息并建立停车场的栅格地图；运行正射影像地图的拼接融合算法，进而建立停车场的高精细地图；所述同时定位与地图创建算法，包含基于粒子滤波器的前端和基于图优化的后端，其中：前端用于生成基本占据栅格地图与定位信息，后端用于优化前端结果获得最为可靠的定位信息并矫正占据栅格地图；所述获取停车场正射影像地图所需的定位信息来源于同时定位与地图创建算法；所述占据栅格地图亦为同时定位与地图创建算法的结果；所述定位信息与所述正射影像地图为通过时间一一对应的序列，以确保每张正射影像图都映射于正确的位置；所述高精细地图，是结合停车场正摄影像地图与占据栅格地图得到的停车场高分辨率二维地图，在包含地面信息的同时也包含停车场的环境结构信息，并在此基础上通过地理信息系统软件对地面信息进行了标注，使其包含了可通行区域、车道线、地面交通标示以及停车位的停车场所有地面环境信息。