[发明专利]基于全景照片的高精度导航装置及导航方法

说明书

本发明涉及无人驾驶汽车自动导航技术领域，具体涉及基于全景照片的高精度导航装置及导航方法。具体技术方案为：先建立全景照片基准特征线数据库，然后根据车辆正常行驶时所拍摄的全景照片，与基准特征线数据库进行对比，对比出结果后可立即定位。同时，通过导航装置的配合，使全景相机能够实时调整与车顶之间的距离，即使在有前车进行遮挡无法进行定位的情况下也能够准确快速对当前行驶车辆进行准确快速的定位。因此，本发明有效的解决了现有技术中无法快速准确的确定行驶车辆在道路中具体位置的问题。

技术领域

本发明涉及无人驾驶汽车自动导航技术领域，具体涉及基于全景照片的高精度导航装置及导航方法。

背景技术

无人驾驶汽车现有的导航仍采用GPS导航方式，遇到复杂道路环境，例如上中下三层立体式立交桥，如果在进入立交桥之前导航，则可以较好的实现导航，但是如果进入立交桥后再导航，或者进入立交桥后驶入错误道路，则由于GPS无法识别高度而失效；且位于最下层的车辆还存在无法接受GPS信号的问题。

因此，现有技术中一般采用照片+GPS方式辅助导航，即拍摄前方道路环境照片，然后进行特征提取，提取后的特征线与已经建立好的数据库内的特征线对比，从而确定车辆在道路中的具体位置；但是现有的拍照方式只针对单一场景，即道路内只有本车辆，且前方无遮挡物时，对前方的道路环境进行拍摄，而实际的场景是车辆前方、两侧可能有其他车辆靠近并遮挡，遮挡后可提取的特征线减少，使拍摄的照片可能无法有效进行特征识别，且有车辆遮挡时，照片识别过程中还会对前方遮挡车辆进行特征线提取，该部分特征线是无效特征线，会对对比过程形成干扰，甚至可能报错。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了基于全景照片的高精度导航装置及导航方法，解决了现有技术中无法快速准确的确定行驶车辆在道路中具体位置的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明公开了基于全景照片的高精度导航方法，先建立全景照片基准特征线数据库，然后根据车辆正常行驶时所拍摄的全景照片，与基准特征线数据库进行对比，对比出结果后可立即定位。

优选的，所述基准特征线数据库的获取方式为：根据数据收集车辆顶部安装的带有GPS定位装置的全景相机，在行驶的过程中，对周围环境进行360°拍照，形成连续的带有定位数据全景照片，集合得到照片组1，对照片组1单独提取特征线形成数据库I；然后，在数据收集车辆的四周一定距离处设置不同车型的车辆，重复得到照片组1的方式得到照片组2；在照片组2中，识别出数据收集车辆四周的车辆轮廓，并将车辆轮廓至内的图像全部忽略，在照片组2中未忽略的图像中提取特征线形成数据库II。

优选的，车辆正常行驶时全景照片的拍摄方式为：依靠GPS定位，当车辆进入复杂地形时，位于车辆顶部的全景相机开始实时拍摄前方照片，并与GPS定位数据结合，然后与数据库I对比并定位；当车辆进入复杂地形且前方有其他车辆，并且前方的其他车辆与行驶车辆之间的距离小于L0时，位于车辆顶部的全景相机开始实时拍摄前方照片，并与GPS定位数据结合，然后与数据库II对比并定位；

如果前方出现遮挡车辆无法进行定位时，通过全景相机拍摄的照片判断遮挡车辆与行驶车辆之间的高度差，执行以下步骤：

A1.以行驶车辆的车顶为水平线，如果遮挡车辆的高度低于或等于行驶车辆时，全景相机朝向一侧旋转90°，旋转过程中按照全景照片方式拍摄出全景照片，此时，该全景照片的拍摄范围为180°；如果仍然无法定位，则继续旋转，使该全景照片的拍摄范围为270°，直至360°；将最终拍摄的全景照片与提前采集的数据库I进行对比，对比出结果后可立即定位；如果最终仍然无法定位则执行步骤A2；

A2.控制导航装置提升全景相机与行驶车辆之间的高度，在该高度下配合全景相机的旋转，直至全景相机的拍摄范围为360°，最终拍摄出全景照片，再与提前采集的数据库I进行对比，对比出结果后可立即定位；