JP2020042804A - 位置検出方法とその装置、機器、記憶媒体及び車両 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施例1より提供される位置検出方法のフローチャートである。本実施例は、無人車システムにおいて目標物体の3次元座標位置を検出する場合に適用することができる。当該方法は、位置検出装置によって実行されることができ、当該装置は、ソフトウェア及び/又はハードウェアで構成することができ、一般的に位置検出機能を有する機器に統合されることができる。当該機器は、携帯端末、車載機器などの電子機器であってもよい。図1に示すように、当該方法は、具体的には、以下のようなステップを含む。
ステップS110:カメラによって撮影された現在の画像における第1の車線を検出する。
図2は、本発明の実施例2により提供される位置検出方法のフローチャートである。上記の実施例を基礎として、第1の車線の検出結果に基づいて、世界座標系とカメラ座標系との間の初期の変換行列を最適化するステップは、第1の車線の消失点に対応するピッチ角を決定し、ピッチ角はカメラの光軸と地平面との間の角度を指し、ピッチ角と、世界座標系とカメラ座標系との間の初期の変換行列に基づいて、最適化された世界座標系とカメラ座標系との間の変換行列を取得する方式によって実施されることができる。図2に示すように、当該方法は、具体的には、以下のようなステップを含む。
ステップS210:カメラによって撮影された現在の画像における第1の車線を検出する。
ステップS310:カメラによって撮影された現在の画像における第1の車線を検出し、検出されたものが第1の車線の位置座標である場合、ステップ320を実行し、検出されたものが第1の車線の消失点のピッチ角である場合、ステップ350を実行する。
図4は、本発明の実施例3により提供される位置検出装置の概略構成図である。図4に示すように、当該装置は、第1の車線検出モジュール410と、初期の変換行列最適化モジュール420と、及び3次元座標決定モジュール430と、を含む。
初期の変換行列最適化モジュール420は、第1の車線の検出結果に基づいて、世界座標系とカメラ座標系との間の初期の変換行列を最適化するために用いられる。
3次元座標決定モジュール430は、最適化して取得された変換行列に基づいて現在の画像における目標物体の第1の3次元座標を取得して、第1の3次元座標に基づいて目標物体の最終的な3次元座標を決定するために用いられる。
図5は、本発明の実施例4により提供される電子機器の概略構成図である。図5は、本発明の実施形態を実現するのに適する電子機器512のブロック図である。図5に示される電子機器512は、単なる一つの例であり、本発明の実施例の機能及び使用範囲を一切制限しない。機器512は、一般的に、位置検出機能を担うコンピューティングデバイスである。
本発明の実施例5は、コンピュータプログラムが記憶されているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体をさらに提供し、当該プログラムがプロセッサによって実行される場合に、本発明の実施例により提供される位置検出方法を実現する。
Claims (15)
- 位置検出方法であって、
前記方法は、
カメラによって撮影された現在の画像における第1の車線を検出するステップと、
第1の車線の検出結果に基づいて、世界座標系とカメラ座標系との間の初期の変換行列を最適化するステップと、
最適化して取得された変換行列に基づいて、前記現在の画像における目標物体の第1の3次元座標を取得し、第1の3次元座標に基づいて前記目標物体の最終的な3次元座標を決定するステップと、を含む。
ことを特徴とする位置検出方法。 - 第1の車線の検出結果に基づいて、世界座標系とカメラ座標系との間の初期の変換行列を最適化するステップは、
世界座標系とカメラ座標系との間の初期の変換行列に基づいて、地図における車線を前記現在の画像に投影して、第2の車線を取得するステップと、
第1の車線と第2の車線との前記現在の画像における位置に基づいて、前記初期の変換行列を最適化して、最適化された変換行列に基づいて地図における車線を前記現在の画像に再投影して取得された新たな第2の車線と第1の車線との距離が、調整前の第2の車線と第1の車線との距離より小さくなるようにするステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の位置検出方法。 - 第1の車線と第2の車線との前記現在の画像における位置に基づいて、前記初期の変換行列を最適化するステップは、
第1の車線と第2の車線との画像における位置に基づいて、第1の車線における設定された数の点から第2の車線までの最短距離を決定し、前記最短距離に基づいて第1の損失関数を決定するステップと、
前記第1の損失関数が小さくなる方向に従って、第2の車線の位置を少なくとも一回調整するステップと、
少なくとも一回調整して取得された新たな第2の車線の前記現在の画像における位置と、世界座標系における車線の位置とに基づいて、最適化された世界座標系とカメラ座標系との間の変換行列を取得するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項2に記載の位置検出方法。 - 第1の車線の検出結果に基づいて、世界座標系とカメラ座標系との間の初期の変換行列を最適化するステップは、
第1の車線の消失点に対応するピッチ角を決定するステップであって、前記ピッチ角はカメラの光軸と地平面との間の角度を指すステップと、
前記ピッチ角及び世界座標系とカメラ座標系との間の初期の変換行列に基づいて、最適化された世界座標系とカメラ座標系との間の変換行列を取得するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の位置検出方法。 - 前記ピッチ角及び世界座標系とカメラ座標系との間の初期の変換行列に基づいて、最適化された世界座標系とカメラ座標系との間の変換行列を取得するステップは、
前記現在の画像を撮影する前に撮影された履歴画像における車線の消失点に対応するピッチ角に基づいて、設定されたフィルタリングアルゴリズムを使用して前記第1の車線の消失点に対応するピッチ角を平滑化してノイズ除去するステップと、
平滑化してノイズ除去して取得されたピッチ角及び世界座標系とカメラ座標系との間の初期の変換行列とに基づいて、最適化された世界座標系とカメラ座標系との間の変換行列を取得するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項4に記載の位置検出方法。 - 下記の式によって第1の車線の消失点に対応するピッチ角を決定し、
Y=tan(pitch)*fy+cy
ただし、Yは、第1の車線の消失点に対応する縦軸座標値であり、pitchは、第1の車線の消失点に対応するピッチ角であり、fyは、カメラの焦点距離であり、cyは、カメラの感光ユニットの画素サイズである、
ことを特徴とする請求項4に記載の位置検出方法。 - 最適化して取得された変換行列に基づいて、前記現在の画像における目標物体の第1の3次元座標を取得するステップは、
最適化して取得された変換行列の逆行列に基づいて、前記現在の画像における目標物体の2次元座標を世界座標系に逆投影して、目標物体の第1の3次元座標を取得するステップを含む、
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の位置検出方法。 - 第1の3次元座標に基づいて前記目標物体の最終的な3次元座標を決定するステップは、
第1の3次元座標を前記目標物体の最終的な3次元座標として決定するステップ、又は、
第1の3次元座標と設定された検出アルゴリズムに基づいて取得された目標物体の第2の3次元座標とを比較し、比較結果が一致しない場合、第1の3次元座標に基づいて第2の3次元座標を修正し、修正された第2の3次元座標を前記目標物体の最終的な3次元座標をするステップ、を含む、
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の位置検出方法。 - 第1の3次元座標に基づいて第2の3次元座標を修正し、修正された第2の3次元座標を前記目標物体の最終的な3次元座標をするステップは、
第2の3次元座標と第1の3次元座標との差に基づいて第2の損失関数を決定するステップと、
前記第2の損失関数が小さくなる方向に従って、第2の3次元座標を少なくとも一回調整するステップと、
少なくとも一回調整して取得された第2の3次元座標を、前記目標物体の最終的な3次元座標として決定するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項8に記載の位置検出方法。 - 前記方法は、
毎回第2の3次元座標を調整した後、前記現在の画像における位置決め要素の3次元位置座標を取得し、前記位置決め要素とカメラとの距離が目標物体とカメラとの距離より大きい場合、調整された第2の3次元座標が位置決め要素の3次元位置座標より小さいか否かを判断し、「はい」の場合、今回の調整は有効であり、「いいえ」の場合、今回の調整は無効であり、第2の3次元座標を逆方向に再調整するステップと、
位置決め要素とカメラとの距離が目標物体とカメラとの距離より小さい場合、調整された第2の3次元座標が位置決め要素の3次元位置座標以上であるか否かを判断し、「はい」の場合、今回の調整は有効であり、「いいえ」の場合、今回の調整は無効であり、第2の3次元座標を逆方向に再調整するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項9に記載の位置検出方法。 - 前記位置決め要素は、交通標識と、街灯と、電柱とのうち少なくとも一つを含む、
ことを特徴とする請求項10に記載の位置検出方法。 - 位置検出装置であって、
前記装置は、
カメラによって撮影された現在の画像における第1の車線を検出するための第1の車線検出モジュールと、
第1の車線の検出結果に基づいて、世界座標系とカメラ座標系との間の初期の変換行列を最適化するための初期の変換行列最適化モジュールと、
最適化して取得された変換行列に基づいて、前記現在の画像における目標物体の第1の3次元座標を取得し、第1の3次元座標に基づいて前記目標物体の最終的な3次元座標を決定するための3次元座標決定モジュールと、を含む、
ことを特徴とする位置検出装置。 - 電子機器であって、
メモリと、
プロセッサと、
メモリに記憶され、プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラムと、を含み、
前記プログラムが前記プロセッサによって実行される場合に、請求項1〜11のいずれかに記載の位置検出方法を実現する、
ことを特徴とする電子機器。 - コンピュータプログラムが記憶されているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
当該プログラムがプロセッサによって実行される場合に、請求項1〜11のいずれかに記載の位置検出方法を実現する、
ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - 車体を含む車両であって、
前記車両は、
請求項13に記載の電子機器と、
車体に設けられたカメラと、をさらに含む、
ことを特徴とする車両。
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