CN113808208A - 功能安全的列车定位方法、***、电子设备及存储介质 - Google Patents

功能安全的列车定位方法、***、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种功能安全的列车定位方法、***、电子设备及存储介质，该方法包括：获取当前列车在行使方向上的影像画面和雷达数据；根据雷达数据确定等高曲线集合，根据曲线与曲线之间的相似度，确定与等高曲线集合相匹配的标准等高曲线集合以及标准影像画面，以及筛选出等高曲线集合和标准等高曲线集合在曲线相似度上未匹配成功的曲线；根据所述等高曲线集合确定影像画面上的第一选取区域，以及根据标准等高曲线集合确定标准影像画面上的第二选取区域；将第一选取区域与第二选取区域进行特征匹配，得到匹配结果，根据匹配结果和筛选出的未匹配成功的曲线确定定位结果，实现曲线间及图像间的双匹配，减少匹配过程的计算量，提高定位精准度。

Description

功能安全的列车定位方法、***、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及列车运行技术领域，尤其涉及一种功能安全的列车定位方法、***、电子设备及存储介质。
背景技术
随着图像处理和激光雷达等多种传感器技术的发展，越来越多从导弹等军事领域扩展应用于无人机，机器人，汽车等交通领域的定位，导航等，基于图像，激光雷达的定位导航技术精度高，自主性强，***架构简单。相对于传统的用于列车控制***的GNSS，应答器，计轴，速度传感器等技术，具有成本低，适用范围广等优势。但是一般的基于图像和激光雷达的处理算法复杂，计算量大，并且输出的定位信息是非安全的，可能会输出错误的定位结果导向危险。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种功能安全的列车定位方法、装置、***、电子设备及存储介质。
第一方面，本发明提供一种功能安全的列车定位方法，包括：
获取当前列车在行使方向上的影像画面和雷达数据；
根据所述雷达数据确定等高曲线集合，将所述等高曲线集合在预配置的曲线图库中进行曲线相似度匹配，根据曲线与曲线之间的相似度，确定与所述等高曲线集合相匹配的标准等高曲线集合以及标准影像画面，以及筛选出所述等高曲线集合和所述标准等高曲线集合在曲线相似度上未匹配成功的曲线；其中，所述曲线图库中包含标准影像画面和标准曲线集合的对应关系；
根据所述等高曲线集合确定影像画面上的第一选取区域，以及根据所述标准等高曲线集合确定标准影像画面上的第二选取区域；
将所述第一选取区域与所述第二选取区域进行特征匹配，得到匹配结果，根据所述匹配结果和筛选出的未匹配成功的曲线确定定位结果。
在一个实施例中，所述根据所述等高曲线集合确定影像画面上的第一选取区域，包括：
以所述等高曲线集合中的各曲线在所述影像画面上的位置为基准，在所述影像画面上选取位于各曲线的周边两侧预设的第一像素宽度的画面区域，所选取的各画面区域作为第一选取区域。
在一个实施例中，所述根据所述标准等高曲线集合确定标准影像画面上的第二选取区域，包括：
以所述标准等高曲线集合中的各曲线在所述标准影像画面上的位置为基准，在所述标准影像画面上选取位于各曲线的周边两侧预设的第二像素宽度的画面区域，所选取的各画面区域作为第二选取区域；
其中，所述第一像素宽度和所述第二像素宽度一致。
在一个实施例中，将所述第一选取区域与所述第二选取区域进行特征匹配，得到匹配结果，根据所述匹配结果和筛选出的未匹配成功的曲线确定定位结果，包括：
将所述第一选取区域内的各画面与在所述第二选取区域中对应的画面进行特征匹配，若全部匹配成功，则列车前方无障碍；若存在至少一个画面未匹配成功，且未匹配成功的画面与筛选出的未匹配成功的曲线完全对应，则确定当前列车在行使方向上存在障碍，并基于未匹配成功的画面确定影像画面上的障碍位置，以及定位列车。
在一个实施例中，所述确定与所述等高曲线集合相匹配的标准等高曲线集合以及标准影像画面，包括：
若所述等高曲线集合与预配置的曲线图库中的一个标准等高曲线集合在曲线相似度上匹配成功的曲线个数最多，则确定所述标准等高曲线集合为与所述等高曲线集合相匹配的曲线集合。
第二方面，本发明提供一种功能安全的列车定位装置，包括：
获取模块，用于获取当前列车在行使方向上的影像画面和雷达数据；
匹配模块，用于根据所述雷达数据确定等高曲线集合，将所述等高曲线集合在预配置的曲线图库中进行曲线相似度匹配，根据曲线与曲线之间的相似度，确定与所述等高曲线集合相匹配的标准等高曲线集合以及标准影像画面，以及筛选出所述等高曲线集合和所述标准等高曲线集合在曲线相似度上未匹配成功的曲线；其中，所述曲线图库中包含标准影像画面和标准曲线集合的对应关系；
选取模块，用于根据所述等高曲线集合确定影像画面上的第一选取区域，以及根据所述标准等高曲线集合确定标准影像画面上的第二选取区域；
定位模块，用于将所述第一选取区域与所述第二选取区域进行特征匹配，得到匹配结果，根据所述匹配结果和筛选出的未匹配成功的曲线确定定位结果。
第三方面，本发明提供一种功能安全的列车定位***，包括第一安全计算机平台和第二安全计算机平台，所述第一安全计算机平台和所述第二安全计算机平台均执行上述的功能安全的列车定位方法，并根据各自输出的定位结果进行定位判断。
第四方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器和存储有计算机程序的存储器，所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述功能安全的列车定位方法的步骤。
第五方面，本发明提供一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述处理器执行第一方面所述功能安全的列车定位方法的步骤。
本发明提供的功能安全的列车定位方法、装置、电子设备及存储介质，通过雷达数据得到等高曲线，将等高曲线和曲线图库中的标准等高曲线进行相似度匹配，获取标准等高曲线对应的标准影像画面以及等高曲线匹配标准等高曲线相似度匹配未成功的曲线，并在当前的影像画面和标准影像画面上基于等高曲线选取部分画面完成图像特征匹配，根据匹配结果和未匹配成功的曲线确定定位结果，实现曲线间及图像间的双匹配，减少匹配过程的计算量，提高定位精准度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的功能安全的列车定位方法的流程示意图；
图2是本发明提供的功能安全的列车定位装置的结构示意图；
图3是本发明提供的电子设备的结构示意图；
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1-图3描述本发明的功能安全的列车定位方法、装置、***、电子设备及存储介质。
图1示出了本发明一种功能安全的列车定位方法的流程示意图，参见图1，该方法包括：
11、获取当前列车在行使方向上的影像画面和雷达数据；
12、根据雷达数据确定等高曲线集合，将等高曲线集合在预配置的曲线图库中进行曲线相似度匹配，根据曲线与曲线之间的相似度，确定与等高曲线集合相匹配的标准等高曲线集合以及标准影像画面，以及筛选出等高曲线集合和标准等高曲线集合在曲线相似度上未匹配成功的曲线；其中，曲线图库中包含标准影像画面和标准曲线集合的对应关系；
13、根据等高曲线集合确定影像画面上的第一选取区域，以及根据标准等高曲线集合确定标准影像画面上的第二选取区域；
14、将第一选取区域与第二选取区域进行特征匹配，得到匹配结果，根据匹配结果和筛选出的未匹配成功的曲线确定定位结果。
针对步骤11-步骤14，需要说明的是，在本发明中，在列车上配置有相机/摄像头，以及激光雷达。相机/摄像头能够在列车行驶过程中，实时采集行驶方向上的影像画面。激光雷达能够在列车行驶过程中，实时采集行驶方向上的雷达数据(即雷达点云数据)。激光雷达和相机/摄像头采用同步采集方式，即激光雷达在相机/摄像头采集的某一帧影像画面的实际场景下，采集得到雷达数据。
雷达数据采集之后，对雷达数据进行距离计算，选取雷达数据中与列车上预设位置等距的点，形成等高曲线集合。也就是说，激光雷达每个采集周期内采集到的雷达数据能形成多条等高曲线，将这些等高曲线集合在一起，形成等高曲线集合。
在本发明中，要想判断列车前方是否有障碍，需要将实时采集到的数据与已存储的数据进行比对，根据比对结果，判断列车前方是否有障碍。为此，根据雷达数据获取等高曲线集合之后，需要将等高曲线集合与已有的等高曲线集合进行比对。在本发明中，已有的等高曲线集合视为标准等高曲线集合，存储在预配置的曲线图库中。相对应的，由于每个标准等高曲线集合是基于采用某个影像画面的同时采集的点云数据所生成，为此，每个标准等高曲线集合对应有标准影像画面。
在本发明中，将等高曲线集合在预配置的曲线图库中的各标准等高曲线集合进行曲线相似度匹配，根据曲线与曲线之间的相似度，确定相似度最接近的标注等高曲线集合作为与等高曲线集合相匹配的曲线集合。其中，曲线相似度的计算可采用欧式距离法、模式距离法、形状距离法等。
同时，也要筛选出等高曲线集合和标准等高曲线集合在曲线相似度上未匹配成功的曲线。对此，需要说明的是，由于与等高曲线集合或标准等高曲线集合相对应的影像画面上的某些位置可能存在障碍物，即列车在行驶前方存在障碍物，因此，会导致等高曲线集合中的某些曲线可能与标准等高曲线集合中的一些曲线不能匹配成功。这些不能匹配成功的曲线能够表征此处存在障碍物，故要筛选出匹配不成功的曲线，实现基于雷达数据定位障碍的目的。另外，若等高曲线集合和标准等高曲线集合中的所有曲线均能够匹配，则说明列车在行驶前方不存在障碍物，此时，无法筛选出匹配不成功的曲线。
在本发明中，在某一帧影像画面对应的实际场景中，激光雷达能够采集到对应的雷达数据。故根据雷达数据得到的等高曲线集合与该一帧的影像画面存在对应关系。为此，能够将等高曲线集合中的各曲线附着在影像画面上，以各曲线的位置为基准，采用预设的采集规则(如预设像素宽度、预设像素点数目等)，在影像画面上选取出多个画面区域，各画面区域组合在一起形成对应于影像画面的第一选取区域。
同样地，采用上述的选取方式，根据标准等高曲线集合确定标准影像画面上的第二选取区域。需要说明的是，由于标准等高曲线集合对应于等高曲线集合，为此，同样存在一帧标准影像画面与标准等高曲线集合相对应，该标准影像画面与采集到的当前的影像画面属于同一场景下的画面。
此时，能够将标准等高曲线集合中的各曲线附着在影像画面上，以各曲线的位置为基准，采用预设的采集规则(如预设像素宽度、预设像素点数目等)，在影像画面上选取出多个画面区域，各画面区域组合在一起形成对应于标准影像画面的第二选取区域。
在本发明中，由于第一选取区域中的各画面区域仅属于整个影像画面的小部分，第二选取区域中的各画面区域也仅属于整个影像画面的小部分。为此，本发明是将影像画面中的部分画面与标准影像画面中的部分画面进行特征比对，能够减少比对过程中的处理复杂程度及高计算量。
第一选取区域和第二选取区域获得之后，将第一选取区域与第二选取区域进行特征匹配，得到匹配结果。该特征匹配过程可采用灰度匹配、线特征(LBD)算法等进行匹配。此时，确定的匹配结果是基于影像画面确定的能够表征障碍物位置的结果。
由于每个选取区域对应的画面与曲线相对应，故在得到匹配结果之后，将匹配结果与上述筛选出的匹配不成功的曲线进行比较，看两者是否完全能够对应上，根据对应的结果确定最终的定位结果。
在本发明中，需要进一步的解释说明，将第一选取区域内的各画面与在第二选取区域中对应的画面进行特征匹配，若全部匹配成功，则列车前方无障碍；若存在至少一个画面未匹配成功，且未匹配成功的画面与筛选出的未匹配成功的曲线完全对应，则确定当前列车在行使方向上存在障碍。即实现了基于雷达数据的定位结果与基于影像画面的定位结果进行结合判断障碍位置的目的。通过整体影像画面中部分画面的图像特征匹配，可以减少匹配过程中的计算量和复杂程度，提高定位的精准度。
在确定列车前方有障碍物之后，需要基于未匹配成功的画面或者当前完整的影像画面去确定影像画面上的障碍位置，以及根据列车的定位***或轨旁设备也能够定位列车在轨道上的位置，以便控制***对列车的有效控制以及提醒工作人员对轨道上的障碍物进行及时清除。
本发明提供的功能安全的列车定位方法，通过雷达数据得到等高曲线，将等高曲线和曲线图库中的标准等高曲线进行相似度匹配，获取标准等高曲线对应的标准影像画面以及等高曲线匹配标准等高曲线相似度匹配未成功的曲线，并在当前的影像画面和标准影像画面上基于等高曲线选取部分画面完成图像特征匹配，根据匹配结果和未匹配成功的曲线确定定位结果，实现曲线间及图像间的双匹配，减少匹配过程的计算量，提高定位精准度。
在上述方法的进一步说明中，主要是对根据等高曲线集合确定影像画面上的第一选取区域，以及根据标准等高曲线集合确定标准影像画面上的第二选取区域的处理过程进行解释说明，具体如下：
以等高曲线集合中的各曲线在影像画面上的位置为基准，在影像画面上选取位于各曲线的周边两侧预设的第一像素宽度的画面区域，所选取的各画面区域作为第一选取区域。
以标准等高曲线集合中的各曲线在标准影像画面上的位置为基准，在标准影像画面上选取位于各曲线的周边两侧预设的第二像素宽度的画面区域，所选取的各画面区域作为第二选取区域；
其中，第一像素宽度和第二像素宽度一致。
对此，需要说明的是，在本发明中，将等高曲线集合中的各曲线附着在影像画面上，以等高曲线集合中的各曲线在影像画面上的位置为基准，在影像画面上选取位于各曲线的周边两侧预设的第一像素宽度的画面区域。即每个曲线对应一个画面区域，各画面区域尽量不相交。
将标准等高曲线集合中的各曲线附着在标准影像画面上，以标准等高曲线集合中的各曲线在标准影像画面上的位置为基准，在标准影像画面上选取位于各曲线的周边两侧预设的第二像素宽度的画面区域。即每个曲线对应一个画面区域，各画面区域尽量不相交。
需要说明的是，第一像素宽度和第二像素宽度一致，方便画面以相同尺寸及大小，进行图像特征的匹配。
在上述方法的进一步说明中，主要是对确定与等高曲线集合相匹配的标准等高曲线集合的处理过程进行解释说明，具体如下：
若等高曲线集合与预配置的曲线图库中的一个标准等高曲线集合在曲线相似度上匹配成功的曲线个数最多，则确定标准等高曲线集合为与等高曲线集合相匹配的曲线集合。
对此，需要说明的是，将等高曲线集合在预配置的曲线图库中的各标准等高曲线集合进行曲线相似度匹配，根据曲线与曲线之间的相似度，确定等高曲线集合与预配置的曲线图库中的某一个标准等高曲线集合在曲线相似度上匹配成功的曲线个数最多时，则选取该标准等高曲线集合为与等高曲线集合相匹配的曲线集合。
当某个影响画面上存在障碍物，则对应的等高曲线集合和标准等高曲线集合会存在某些曲线是无法匹配成功，此时，能够匹配成功的曲线个数也属于最多，为此，则可以确定出与等高曲线集合相匹配的曲线集合。
本发明进一步的方法，通过从曲线数目上确定与等高曲线集合相匹配的曲线集合，更直观，更快速。
下面对本发明提供的功能安全的列车定位装置进行描述，下文描述的功能安全的列车定位装置与上文描述的功能安全的列车定位方法可相互对应参照。
图2示出了本发明提供的一种功能安全的列车定位装置的结构示意图，参见图2，该装置包括获取模块21、匹配模块22、选取模块23和定位模块24，其中：
获取模块21，用于获取当前列车在行使方向上的影像画面和雷达数据；
匹配模块22，用于根据雷达数据确定等高曲线集合，将等高曲线集合在预配置的曲线图库中进行曲线相似度匹配，根据曲线与曲线之间的相似度，确定与等高曲线集合相匹配的标准等高曲线集合以及标准影像画面，以及筛选出等高曲线集合和标准等高曲线集合在曲线相似度上未匹配成功的曲线；其中，曲线图库中包含标准影像画面和标准曲线集合的对应关系；
选取模块23，用于根据等高曲线集合确定影像画面上的第一选取区域，以及根据标准等高曲线集合确定标准影像画面上的第二选取区域；
定位模块24，用于将第一选取区域与第二选取区域进行特征匹配，得到匹配结果，根据匹配结果和筛选出的未匹配成功的曲线确定定位结果。
在上述装置的进一步说明中，所述选取模块在根据所述等高曲线集合确定影像画面上的第一选取区域的处理过程中，具体用于：
以所述等高曲线集合中的各曲线在所述影像画面上的位置为基准，在所述影像画面上选取位于各曲线的周边两侧预设的第一像素宽度的画面区域，所选取的各画面区域作为第一选取区域。
在上述装置的进一步说明中，所述选取模块在根据所述标准等高曲线集合确定标准影像画面上的第二选取区域的处理过程中，具体用于：
以所述标准等高曲线集合中的各曲线在所述标准影像画面上的位置为基准，在所述标准影像画面上选取位于各曲线的周边两侧预设的第二像素宽度的画面区域，所选取的各画面区域作为第二选取区域；
其中，所述第一像素宽度和所述第二像素宽度一致。
在上述装置的进一步说明中，所述定位模块在将第一选取区域与第二选取区域进行特征匹配，得到匹配结果，根据匹配结果和筛选出的未匹配成功的曲线确定定位结果的处理过程中，具体用于：
将所述第一选取区域内的各画面与在所述第二选取区域中对应的画面进行特征匹配，若全部匹配成功，则列车前方无障碍；若存在至少一个画面未匹配成功，且未匹配成功的画面与筛选出的未匹配成功的曲线完全对应，则确定当前列车在行使方向上存在障碍，并基于未匹配成功的画面确定影像画面上的障碍位置，以及定位列车。
在上述装置的进一步说明中，该匹配模块在确定与所述等高曲线集合相匹配的标准等高曲线集合的处理过程中，具体用于：
若所述等高曲线集合与预配置的曲线图库中的一个标准等高曲线集合在曲线相似度上匹配成功的曲线个数最多，则确定所述标准等高曲线集合为与所述等高曲线集合相匹配的曲线集合。
由于本发明实施例所述装置与上述实施例所述方法的原理相同，对于更加详细的解释内容在此不再赘述。
需要说明的是，本发明实施例中可以通过硬件处理器(hardware processor)来实现相关功能模块。
本发明提供的功能安全的列车定位装置，通过雷达数据得到等高曲线，将等高曲线和曲线图库中的标准等高曲线进行相似度匹配，获取标准等高曲线对应的标准影像画面以及等高曲线匹配标准等高曲线相似度匹配未成功的曲线，并在当前的影像画面和标准影像画面上基于等高曲线选取部分画面完成图像特征匹配，根据匹配结果和未匹配成功的曲线确定定位结果，实现曲线间及图像间的双匹配，减少匹配过程的计算量，提高定位精准度。
本发明提供一种功能安全的列车定位***，该***采用二取二计算机平台，其包括第一安全计算机平台和第二安全计算机平台，第一安全计算机平台和第二安全计算机平台均执行上述提及的功能安全的列车定位方法，为此，每个安全计算机平台均能够输出一个定位结果，然后根据输出的两个定位结果进行定位的最终判断，得到最终结果，若两个定位结果相匹配，则采取最终结果，若两个定位结果不匹配，则不采用最终结果，可进行再次定位监测。
图3示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)31、通信接口(Communication Interface)32、存储器(memory)33和通信总线34，其中，处理器31，通信接口32，存储器33通过通信总线34完成相互间的通信。处理器31可以调用存储器33中的计算机程序，以执行功能安全的列车定位方法的步骤，例如包括：获取当前列车在行使方向上的影像画面和雷达数据；根据雷达数据确定等高曲线集合，将等高曲线集合在预配置的曲线图库中进行曲线相似度匹配，根据曲线与曲线之间的相似度，确定与等高曲线集合相匹配的标准等高曲线集合以及标准影像画面，以及筛选出等高曲线集合和标准等高曲线集合在曲线相似度上未匹配成功的曲线；其中，曲线图库中包含标准影像画面和标准曲线集合的对应关系；根据等高曲线集合确定影像画面上的第一选取区域，以及根据标准等高曲线集合确定标准影像画面上的第二选取区域；将第一选取区域与第二选取区域进行特征匹配，得到匹配结果，根据匹配结果和筛选出的未匹配成功的曲线确定定位结果。
此外，上述的存储器33中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的功能安全的列车定位方法，该方法包括：获取当前列车在行使方向上的影像画面和雷达数据；根据雷达数据确定等高曲线集合，将等高曲线集合在预配置的曲线图库中进行曲线相似度匹配，根据曲线与曲线之间的相似度，确定与等高曲线集合相匹配的标准等高曲线集合以及标准影像画面，以及筛选出等高曲线集合和标准等高曲线集合在曲线相似度上未匹配成功的曲线；其中，曲线图库中包含标准影像画面和标准曲线集合的对应关系；根据等高曲线集合确定影像画面上的第一选取区域，以及根据标准等高曲线集合确定标准影像画面上的第二选取区域；将第一选取区域与第二选取区域进行特征匹配，得到匹配结果，根据匹配结果和筛选出的未匹配成功的曲线确定定位结果。
另一方面，本申请实施例还提供一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述处理器执行上述各实施例提供的功能安全的列车定位方法，例如包括：获取当前列车在行使方向上的影像画面和雷达数据；根据雷达数据确定等高曲线集合，将等高曲线集合在预配置的曲线图库中进行曲线相似度匹配，根据曲线与曲线之间的相似度，确定与等高曲线集合相匹配的标准等高曲线集合以及标准影像画面，以及筛选出等高曲线集合和标准等高曲线集合在曲线相似度上未匹配成功的曲线；其中，曲线图库中包含标准影像画面和标准曲线集合的对应关系；根据等高曲线集合确定影像画面上的第一选取区域，以及根据标准等高曲线集合确定标准影像画面上的第二选取区域；将第一选取区域与第二选取区域进行特征匹配，得到匹配结果，根据匹配结果和筛选出的未匹配成功的曲线确定定位结果。
所述处理器可读存储介质可以是处理器能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NANDFLASH)、固态硬盘(SSD))等。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种功能安全的列车定位方法，其特征在于，包括：
获取当前列车在行使方向上的影像画面和雷达数据；
根据所述雷达数据确定等高曲线集合，将所述等高曲线集合在预配置的曲线图库中进行曲线相似度匹配，根据曲线与曲线之间的相似度，确定与所述等高曲线集合相匹配的标准等高曲线集合以及标准影像画面，以及筛选出所述等高曲线集合和所述标准等高曲线集合在曲线相似度上未匹配成功的曲线；其中，所述曲线图库中包含标准影像画面和标准曲线集合的对应关系；
根据所述等高曲线集合确定影像画面上的第一选取区域，以及根据所述标准等高曲线集合确定标准影像画面上的第二选取区域；
将所述第一选取区域与所述第二选取区域进行特征匹配，得到匹配结果，根据所述匹配结果和筛选出的未匹配成功的曲线确定定位结果。
2.根据权利要求1所述的功能安全的列车定位方法，其特征在于，所述根据所述等高曲线集合确定影像画面上的第一选取区域，包括：
以所述等高曲线集合中的各曲线在所述影像画面上的位置为基准，在所述影像画面上选取位于各曲线的周边两侧预设的第一像素宽度的画面区域，所选取的各画面区域作为第一选取区域。
3.根据权利要求2所述的功能安全的列车定位方法，其特征在于，所述根据所述标准等高曲线集合确定标准影像画面上的第二选取区域，包括：
以所述标准等高曲线集合中的各曲线在所述标准影像画面上的位置为基准，在所述标准影像画面上选取位于各曲线的周边两侧预设的第二像素宽度的画面区域，所选取的各画面区域作为第二选取区域；
其中，所述第一像素宽度和所述第二像素宽度一致。
4.根据权利要求1-3任一权项所述的功能安全的列车定位方法，其特征在于，将所述第一选取区域与所述第二选取区域进行特征匹配，得到匹配结果，根据所述匹配结果和筛选出的未匹配成功的曲线确定定位结果，包括：
将所述第一选取区域内的各画面与在所述第二选取区域中对应的画面进行特征匹配，若全部匹配成功，则列车前方无障碍；若存在至少一个画面未匹配成功，且未匹配成功的画面与筛选出的未匹配成功的曲线完全对应，则确定当前列车在行使方向上存在障碍，并基于未匹配成功的画面确定影像画面上的障碍位置，以及定位列车。
5.根据权利要求1所述的功能安全的列车定位方法，其特征在于，所述确定与所述等高曲线集合相匹配的标准等高曲线集合，包括：
若所述等高曲线集合与预配置的曲线图库中的一个标准等高曲线集合在曲线相似度上匹配成功的曲线个数最多，则确定所述标准等高曲线集合为与所述等高曲线集合相匹配的曲线集合。
6.一种功能安全的列车定位装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取当前列车在行使方向上的影像画面和雷达数据；
匹配模块，用于根据所述雷达数据确定等高曲线集合，将所述等高曲线集合在预配置的曲线图库中进行曲线相似度匹配，根据曲线与曲线之间的相似度，确定与所述等高曲线集合相匹配的标准等高曲线集合以及标准影像画面，以及筛选出所述等高曲线集合和所述标准等高曲线集合在曲线相似度上未匹配成功的曲线；其中，所述曲线图库中包含标准影像画面和标准曲线集合的对应关系；
选取模块，用于根据所述等高曲线集合确定影像画面上的第一选取区域，以及根据所述标准等高曲线集合确定标准影像画面上的第二选取区域；
定位模块，用于将所述第一选取区域与所述第二选取区域进行特征匹配，得到匹配结果，根据所述匹配结果和筛选出的未匹配成功的曲线确定定位结果。
7.根据权利要求6所述的功能安全的列车定位装置，其特征在于，所述定位模块在将所述第一选取区域与所述第二选取区域进行特征匹配，得到匹配结果，根据所述匹配结果和筛选出的未匹配成功的曲线确定定位结果的处理过程中，具体用于：
将所述第一选取区域内的各画面与在所述第二选取区域中对应的画面进行特征匹配，若全部匹配成功，则列车前方无障碍；若存在至少一个画面未匹配成功，且未匹配成功的画面与筛选出的未匹配成功的曲线完全对应，则确定当前列车在行使方向上存在障碍，并基于未匹配成功的画面确定影像画面上的障碍位置，以及定位列车。
8.一种功能安全的列车定位***，其特征在于，包括第一安全计算机平台和第二安全计算机平台，所述第一安全计算机平台和所述第二安全计算机平台均执行上述权利要求1-5任一权项所述的功能安全的列车定位方法，并根据各自输出的定位结果进行定位判断。
9.一种电子设备，包括处理器和存储有计算机程序的存储器，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5任一项所述功能安全的列车定位方法的步骤。
10.一种处理器可读存储介质，其特征在于，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述处理器执行权利要求1至5任一项所述功能安全的列车定位方法的步骤。
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