[发明专利]一种自动导航方法及装置

权利要求书

1.一种自动导航方法，其特征在于，包括：

获取多目摄像系统拍摄的当前地理位置的场景视频；

根据所述场景视频，计算所述多目摄像系统中相机的空间位置和姿态信息；

对相同相机时间连续的两帧图像进行时间相关立体匹配，生成第一环境物体深度图；

对不同相机相同时间的两帧图像进行空间相关立体匹配，生成第二环境物体深度图；

根据所述第一环境物体深度图以及所述第二环境物体深度图，构建局部障碍物地图；

将所述局部障碍物地图映射到安全距离空间，确定从当前位置到预设目的地的安全路径。

2.如权利要求1所述的自动导航方法，其特征在于，所述计算所述多目摄像系统中相机的空间位置和姿态信息包括：

采用直线法对同一摄像机时间连续的相邻两帧图像进行对齐；

提取图像中的哈里斯角点，进行特征点匹配；

将相机拍摄的图像投影到相邻帧图像中，得到对应的重投影图像；

对图像光学残差进行优化，计算相机的空间位置和姿态信息。

3.如权利要求2所述的自动导航方法，其特征在于，所述对相同相机时间连续的两帧图像进行时间相关立体匹配，生成第一环境物体深度图包括：

根据匹配代价函数计算匹配代价；

在预设区域内进行匹配代价叠加；

获取深度信息，生成第一环境物体深度图。

4.如权利要求3所述的自动导航方法，其特征在于，所述根据所述第一环境物体深度图以及所述第二环境物体深度图，构建局部障碍物地图包括：

根据所述第一环境物体深度图以及所述第二环境物体深度图，确定图像中的外点，所述外点为在相邻帧图像中存在匹配点且在同时刻不同相机图像中也存在匹配点的点；

删除所述第一环境物体深度图中的外点，保留所述第二环境物体深度图中的外点；

将剔除外点后的所述第一环境物体深度图与所述第二环境物体深度图进行拼接，得到所述局部障碍物地图。

5.如权利要求1至4任一项所述的自动导航方法，其特征在于，所述将所述局部障碍物地图映射到安全距离空间，确定从当前位置到预设目的地的安全路径包括：

采用距离变换，将所述局部障碍物地图映射到安全距离空间，得到距离矩阵；

在所述距离矩阵中定义惩罚函数，利用A*算法进行搜索，生成局部安全路径。

6.如权利要求5所述的自动导航方法，其特征在于，所述在所述距离矩阵中定义惩罚函数，利用A*算法进行搜索，生成局部安全路径包括：

对所述距离矩阵进行PTG变换，将障碍物局部目标点以及移动平台参数映射到低维度空间中；

在降维后的空间中进行搜索，生成局部安全路径。

7.如权利要求6所述的自动导航方法，其特征在于，在所述将所述局部障碍物地图映射到安全距离空间，确定从当前位置到预设目的地的安全路径之后还包括：

根据所述安全路径，实时获取速度命令，输出最优控制信号。

8.一种自动导航装置，其特征在于，包括：

视频获取模块，用于获取多目摄像系统拍摄的当前地理位置的场景视频；

计算模块，用于根据所述场景视频，计算所述多目摄像系统中相机的空间位置和姿态信息；

第一深度图生成模块，用于对相同相机时间连续的两帧图像进行时间相关立体匹配，生成第一环境物体深度图；

第二深度图生成模块，用于对不同相机相同时间的两帧图像进行空间相关立体匹配，生成第二环境物体深度图；

局部障碍物地图构建模块，用于根据所述第一环境物体深度图以及所述第二环境物体深度图，构建局部障碍物地图；

安全路径确定模块，用于将所述局部障碍物地图映射到安全距离空间，确定从当前位置到预设目的地的安全路径。

9.如权利要求8所述的自动导航装置，其特征在于，还包括：

控制信号输出模块，用于在将所述局部障碍物地图映射到安全距离空间，确定从当前位置到预设目的地的安全路径之后，根据所述安全路径，实时获取速度命令，输出最优控制信号。