[发明专利]基于路沿荧光反射和双目相机的隧道定位系统及方法

权利要求书

1.一种基于路沿荧光反射和双目相机的隧道定位系统，其特征在于：它包括GPS接收模块、地图系统、双目视觉图像定位系统和融合定位控制器，其中，GPS接收模块的信号输出端连接地图系统的GPS位置信号输入端，地图系统的地图数据输出端连接融合定位控制器的地图数据输入端，双目视觉图像定位系统的双目定位数据输出端连接融合定位控制器的双目定位数据输入端；

GPS接收模块用于通过全球卫星定位系统对行驶中车辆进行初步定位，并将车辆的初步定位数据传输给地图系统；

所述地图系统通过GPS定位车辆位置，并将初步定位车辆位置信息与地图系统中的当前道路信息匹配，并根据该匹配的结果将对应的隧道道路属性信息、隧道环境中路沿反射面的路沿点序列坐标数据、隧道道路特征元素数据输出至融合定位控制器；

所述双目视觉图像定位系统用于通过图形识别技术对隧道道路属性信息、隧道环境中的路沿反射面和隧道道路特征元素进行识别并将结果信息输入至融合定位控制器，该识别结果为隧道中车道线和路沿的位置、隧道道路曲率和隧道道路特征元素的位置信息；

所述融合定位控制器用于根据地图系统提供的将隧道道路属性信息、路沿反射面的路沿点序列坐标数据、隧道道路特征元素数据以及双目视觉图像定位系统提供的图形识别结果信息，通过SLAM技术进行即时定位匹配，形成隧道路沿立体模型，并将隧道路沿立体模型结合车身结构数据和双目相机安装位置数据反算出车辆精确行驶位置。

2.根据权利要求1所述的基于路沿荧光反射和双目相机的隧道定位系统，其特征在于：所述隧道道路属性信息包括隧道道路曲率、隧道道路坡度数据和路沿的高度数据。

3.根据权利要求1所述的基于路沿荧光反射和双目相机的隧道定位系统，其特征在于：所述隧道道路特征元素数据包括隧道中的洞口、照明灯、指示牌、通风口、辅助通道口和井口的位置信息。

4.根据权利要求1所述的基于路沿荧光反射和双目相机的隧道定位系统，其特征在于：所述隧道环境中路沿反射面的路沿点序列坐标数据用于反应路沿反射面的布置位置，路沿反射面采用等间距布置，分为荧光面和普通面，相邻两个路沿反射面的间距范围为30～50cm。

5.根据权利要求1所述的基于路沿荧光反射和双目相机的隧道定位系统，其特征在于：所述车身结构数据包括车长、轮距和轴距。

6.一种利用权利要求1所述系统的隧道定位方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：GPS接收模块通过全球卫星定位系统对行驶中车辆进行初步定位，并将车辆的初步定位数据传输给地图系统；

步骤2：所述地图系统通过GPS定位车辆位置，并将初步定位车辆位置信息与地图系统中的当前道路信息匹配，并根据该匹配的结果将对应的隧道道路属性信息、隧道环境中路沿反射面的路沿点序列坐标数据、隧道道路特征元素数据输出至融合定位控制器；

步骤3：所述双目视觉图像定位系统通过图形识别技术对隧道道路属性信息、隧道环境中的路沿反射面和隧道道路特征元素进行识别并将结果信息输入至融合定位控制器，该识别结果为隧道中车道线和路沿的位置、隧道道路曲率隧道道路特征元素的位置信息；

步骤4：所述融合定位控制器根据地图系统提供的将隧道道路属性信息、路沿反射面的路沿点序列坐标数据、隧道道路特征元素数据以及双目视觉图像定位系统提供的图形识别结果信息，通过SLAM技术进行即时定位匹配，形成隧道路沿立体模型，并将隧道路沿立体模型结合车身结构数据和双目相机安装位置数据反算出车辆精确行驶位置。