車輛導航方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本申請公開了車輛導航方法和裝置。該方法的一【具體實施方式】包括：攝像頭采集路況圖像；判斷車輛當前行駛的車道是否為導航車道，導航車道為導航信息中定義的車輛應行駛在的車道；根據(jù)判斷結果，確定路況圖像中需要疊加顯示引導軌跡對象的車道對象，引導軌跡對象用于指示車輛按當前行駛的車道行駛或車輛轉向導航車道行駛；在確定出的車道對象上疊加顯示引導軌跡對象。實現(xiàn)了根據(jù)車輛當前的位置以及導航路線，通過在車輛行駛的道路的車道上疊加顯示引導軌跡對象，從而直觀地引導駕駛員駕駛車輛在應行駛在的車道行駛，更加精確地對車輛進行導航。
【專利說明】
車輛導航方法和裝置
技術領域
[0001] 本申請涉及計算機領域，具體涉及導航領域，尤其涉及車輛導航方法和裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著計算機技術在車輛中的廣泛應用，使得車輛越來越智能。車輛導航是駕駛車 輛的過程最常使用的功能之一。目前，通過采用的車輛導航方式為:輸入起點和目的地，確 定出導航路線，然后，通過顯示導航路線、語音播報等方式進行導航。
[0003] 然而，當采用上述方式進行導航時，一方面，導航信息僅包含導航路線，粒度較粗， 無法提供諸如在某一路段應行駛在的正確車道的細粒度的導航信息，導致駕駛員仍然需要 以人工方式判斷應行駛在的車道才可到達目的地。另一方面，通過語音播報，無法直觀地向 駕駛員呈現(xiàn)車輛應行駛在的正確車道，導致駕駛員仍然需要以人工方式觀察路況后再根據(jù) 語音播報的內(nèi)容執(zhí)行相應的操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本申請?zhí)峁┝塑囕v導航方法和裝置，用于解決上述【背景技術】部分存在的技術問 題。
[0005] 第一方面，本申請?zhí)峁┝塑囕v導航方法，該方法包括:通過攝像頭采集路況圖像； 判斷車輛當前行駛的車道是否為導航車道，導航車道為導航信息中定義的車輛應行駛在的 車道;根據(jù)判斷結果，確定路況圖像中需要疊加顯示引導軌跡對象的車道對象，引導軌跡對 象用于指示車輛按當前行駛的車道行駛或車輛轉向導航車道行駛;在確定出的車道對象上 疊加顯示引導軌跡對象。
[0006] 第二方面，本申請?zhí)峁┝塑囕v導航裝置，該裝置包括:采集單元，配置用于通過攝 像頭采集路況圖像;判斷單元，配置用于判斷車輛當前行駛的車道是否為導航車道，導航車 道為導航信息中定義的車輛應行駛在的車道;確定單元，配置用于根據(jù)判斷結果，確定路況 圖像中需要疊加顯示引導軌跡對象的車道對象，引導軌跡對象用于指示車輛按當前行駛的 車道行駛或車輛轉向導航車道行駛;疊加單元，配置用于在確定出的車道對象上疊加顯示 引導軌跡對象。
[0007] 本申請?zhí)峁┑能囕v導航方法和裝置，通過攝像頭采集路況圖像;判斷車輛當前行 駛的車道是否為導航車道，導航車道車輛為導航信息中定義的車輛應行駛在的車道;根據(jù) 判斷結果，確定路況圖像中需要疊加顯示引導軌跡對象的車道對象，引導軌跡對象用于指 示車輛按當前行駛的車道行駛或車輛轉向導航車道行駛;在確定出的車道對象上疊加顯示 引導軌跡對象。實現(xiàn)了根據(jù)車輛當前的位置以及導航路線，通過在車輛行駛的道路的車道 上疊加顯示引導軌跡對象，從而直觀地引導駕駛員駕駛車輛在應行駛在的車道行駛，更加 精確地對車輛進行導航。
【附圖說明】
[0008] 通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它 特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：
[0009] 圖1是本申請可以應用于其中的示例性系統(tǒng)架構圖；
[0010] 圖2示出了根據(jù)本申請的車輛導航方法的一個實施例的流程圖；
[0011] 圖3示出了路況圖像中的車道線投影到地面的效果示意圖；
[0012]圖4不出了尚精地圖的效果不意圖；
[0013]圖5示出了本申請的車輛導航方法的一個示例性原理圖；
[0014]圖6示出了疊加顯示引導軌跡對象的一個效果示意圖；
[0015]圖7示出了疊加顯示引導軌跡對象的另一個效果示意圖；
[0016]圖8A示出了路況圖像中疊加顯示引導軌跡對象的一個實景圖；
[0017]圖8B示出了路況圖像中疊加顯示引導軌跡對象的另一個實景圖；
[0018] 圖9示出了根據(jù)本申請的車輛導航裝置的一個實施例的結構示意圖；
[0019] 圖10是適于用來實現(xiàn)本申請實施例的車輛導航裝置的計算機系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合附圖和實施例對本申請作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩?述的具體實施例僅僅用于解釋相關發(fā)明，而非對該發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了 便于描述，附圖中僅示出了與有關發(fā)明相關的部分。
[0021] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本申請。
[0022] 圖1示出了可以應用本申請的車輛導航方法和裝置的實施例的示例性系統(tǒng)架構 100〇
[0023] 如圖1所示，系統(tǒng)架構100可以包括車輛(例如無人駕駛汽車）101，網(wǎng)絡103和服務 器(例如云服務器）1〇2。網(wǎng)絡103用以在車輛101和服務器102之間提供傳輸鏈路的介質。網(wǎng) 絡103可以為無線傳輸鏈路。
[0024] 車輛101可以配置有語音識別設備，用于接收車輛的用戶例如，駕駛車輛的人員、 乘坐車輛的人員輸入的語音指令，然后控制車輛執(zhí)行語音指令對應的操作。車輛101可以配 置有GPS芯片，用于定位車輛當前所處的位置。車輛101可以配置有部署于車輛內(nèi)部或外部 的傳感器，例如，速度傳感器、角度傳感器、碰撞傳感器以及用于傳輸傳感器的數(shù)據(jù)的總線， 例如CAN(Controller Area Network，控制器局域網(wǎng)絡）總線。
[0025] 服務器102可以存儲有對不同的路段的車道線、停止線、導流線等對象的位置進行 標注的高精地圖。服務器102可以接收車輛101發(fā)送的導航請求，將車輛101當前所行駛在的 路段在高精地圖中進行標注的車道線、停止線、導流線的位置反饋給車輛101。
[0026] 請參考圖2,其示出了根據(jù)本申請的車輛導航方法的一個實施例的流程200。需要 說明的是，本申請實施例所提供的車輛導航方法可以由圖1中的車輛101執(zhí)行，相應地，車輛 導航裝置可以設置于車輛101中。該方法包括以下步驟：
[0027]步驟201，采集路況圖像。
[0028]在本實施例中，可以通過車輛上配置的攝像頭實時采集車輛行駛過程中的路況圖 像。路況圖像中包含車輛當前行駛的路段的車道對應的車道對象。
[0029] 步驟202,判斷車輛當前行駛的車道是否為導航車道。
[0030] 在本實施例中，在通過步驟201實時采集到車輛行駛過程中的路況圖像之后，可以 確定車輛當前行駛的車道，然后，可以判斷車輛當前行駛的車道是否為導航車道，導航車道 為導航信息中定義的車輛應行駛在的車道。
[0031 ]在本實施例的一些可選的實現(xiàn)方式中，還包括:生成導航信息，導航信息包括：導 航路線、導航路線上的路段的標識、在路段上的預設操作對應的車道，預設操作包括:直行 操作、轉向操作、掉頭操作。
[0032]在本實施例中，可以在判斷當前行駛的車道是否為導航車道之前，預先生成導航 信息。導航信息中可以包含指示車輛由起點到達目的地的路徑的導航路線。導航信息中還 可以包含導航路線中的每一個路段的標識以及車輛在每一個路段上行駛時車輛進行直行 操作、轉向操作、掉頭操作等操作時應行駛在的車道的標識，即導航車道的標識。
[0033]以導航路線中的兩個相鄰的路段為例，當導航路線規(guī)定車輛從兩個相鄰的路段中 的前一路段駛入后一路段時，需要進行轉向。則車輛需要從前一路段的轉向車道(例如左轉 向車道或右轉向車道)駛入后一路段。此時，導航信息中可以包含前一路段的標識和后一路 段的標識。導航信息中包含在前一路段上需進行的轉向操作對應的車道的標識。從而，當車 輛按照導航路線行駛在前一路段時，可以根據(jù)導航信息中的轉向操作對應的車道的標識， 確定車輛需要在該轉向操作對應的車道的標識對應的車道上行駛，使得車輛可以完成轉向 操作，駛入后一路段，按照導航路線中規(guī)定的路線行駛。
[0034] 在本實施例的一些可選的實現(xiàn)方式中，判斷車輛當前行駛的車道是否為導航車道 包括:確定車輛的位置;從高精地圖中獲取車輛的位置對應的路段的車道線的位置;基于車 輛的位置和車道線的位置，確定車輛當前行駛的車道;判斷車輛當前行駛的車道是否為導 航車道。
[0035] 在本實施例中，在判斷車輛當前行駛的車道是否為導航車道時，可以首先確定車 輛當前行駛在道路中的位置，在確定車輛的位置之后，可以結合高精地圖，判斷車輛所處的 車道。
[0036] 在本實施例的一些可選的實現(xiàn)方式中，確定車輛的位置包括:獲取車輛的位置對 應的GPS坐標;將路況圖像中的車道線投影到地面;將投影到地面的車道線與高精地圖中的 車道線之間的距離作為測量誤差;采用卡爾曼濾波算法基于GPS坐標、測量誤差和預設車輛 運動模型，計算車輛的位置的概率分布;將對應的概率最大的位置確定為車輛的位置。
[0037] 在本實施例的一些可選的實現(xiàn)方式中，將路況圖像中的車道線投影到地面包括： 以機器學習方式識別路況圖像中的車道線;提取識別出的車道線;采用分段直線擬合將提 取出的車道線投影到地面。
[0038]在本實施例中，可以以機器學習方式，例如采用深度學習模型識別路況圖像中的 車道線，然后，可以提取出識別出的車道線，采用分段直線擬合將提取出的車道線投影到地 面。
[0039] 請參考圖3,其示出路況圖像中的車道線投影到地面的效果示意圖。
[0040] 在本實施例中，可以采用以下方式確定車輛的位置:可以采用卡爾曼濾波EKF算法 實時計算車輛的準確位置?？梢詫④囕v的運動模型作為在利用EKF算法計算車輛的位置時 的狀態(tài)方程。
[0041]在本實施例中，可以將車輛的車輛運動模型簡化為3自由度，可以采用x、y、爐三個 參數(shù)描述車輛的狀態(tài)。x、y可以表示車輛在水平方向、垂直方向的位置，f可以表示車輛航 向角，車輛的運動模型可以表示為：
[0043] xk+i表示車輛在k+ Δ t時刻x、y、爐的取值構成的矩陣。xk、yk、妒fc.可以表示k時刻X、 y、識的取值。v可以表示車輛行駛速度，ω可以表示車輛橫擺角度，可通過輪速記和陀螺儀 測量￥和ω。
[0044] 在本實施例中，可以提取采集到的路況圖像中的車道對象。例如，可以通過深度學 習模型對路況圖像中的車道對象進行識別。然后，提取出路況圖像中的車道對象。在提取出 車道對象之后，可以通過分段直線擬合將提取出的車道對象投影到地面上。
[0045] 在本實施例中，在將車道對象投影到地面上之后，可以將投影到地面上的車道線 與高精地圖中標注的車道線的位置之間距離作為在利用EKF算法計算車輛的位置時的測量 誤差，同時，可以以通過GPS得到的車輛位置即車輛位置的GPS坐標作為初始值。從而EKF算 法可以基于上述狀態(tài)方程、測量誤差、初始值計算車輛的位置的概率分布，確定車輛的位 置，例如，可以選取對應的概率值最大的位置作為車輛的位置，實現(xiàn)實時車輛定位。
[0046] 在本實施例中，在確定車輛當前的位置之后，可以進一步在確定車輛的位置之后， 可以結合高精地圖，判斷車輛當前所行駛在的車道。
[0047] 請參考圖4,其示出了高精地圖的效果示意圖。
[0048] 在圖4中，示出了在高精地圖中的車道線401、斑馬線402、停止線403、導流線404。 高精地圖中，可以根據(jù)采集到的車道線、斑馬線、停止線、導流線等對象上的多個點的坐標， 對車道線、斑馬線、停止線、導流線等對象的位置進行標注。高精度地圖中記錄了車道參數(shù) 和每條車道線的參數(shù)方程。車道參數(shù)可以包括車道數(shù)量、車道線的位置、車道屬性，例如直 行道、轉彎道等車道屬性。
[0049] 在本實施例中，可以根據(jù)車輛的位置和高精地圖中標注的車道線的位置以及車道 線的參數(shù)方程，確定車輛當前所處的車道。例如，可以根據(jù)高精地圖中標注的車道線的位 置，判斷車輛的位置在哪兩條車道線之間，進而判斷車輛當前所處的車道。
[0050] 步驟203,根據(jù)判斷結果，確定路況圖像中需要疊加顯示引導軌跡對象的車道對 象。
[0051] 在本實施例中，引導軌跡對象用于指示車輛按當前行駛的車道行駛或車輛轉向導 航車道行駛。在本實施例中，在通過步驟202判斷車輛當前行駛的車道是否為導航車道之 后，可以得到判斷結果。例如，車輛應該繼續(xù)在當前車道直行或者應該轉向其他車道行駛。 可以根據(jù)判斷結果，可以進一步確定路況圖像中需要疊加顯示引導軌跡對象的車道對象。
[0052] 在本實施例的一些可選的實現(xiàn)方式中，根據(jù)判斷結果，確定路況圖像中需要疊加 顯示引導軌跡對象的車道對象包括：當判斷結果為車輛當前行駛的車道為導航車道時，將 路況圖像中車輛當前行駛的車道對應的車道對象確定為需要疊加顯示引導軌跡對象的車 道對象；當判斷結果為車輛當前行駛的車道不是導航車道時，將路況圖像中車輛當前行駛 的車道對應的車道對象、導航車道對應的車道對象確定為需要疊加顯示引導軌跡對象的車 道對象。
[0053]在本實施例中，當判斷結果為車輛當前行駛的車道為導航車道時，可以將路況圖 像中車輛當前行駛的車道對應的車道對象作為疊加顯示引導軌跡對象的車道對象。當判斷 結果為車輛當前行駛的車道不是導航車道時，可以將路況圖像中車輛當前行駛的車道對應 的車道對象、導航車道對應的車道對象作為疊加顯示引導軌跡對象的車道對象。
[0054]步驟204,在確定出的車道對象上疊加顯示引導軌跡對象。
[0055] 在本實施例中，在通過步驟203根據(jù)車輛當前行駛的車道是否處于導航車道的判 斷結果，確定路況圖像中需要疊加顯示引導軌跡對象的車道對象之后，可以在確定出的車 道對象上疊加顯示引導軌跡對象。
[0056] 例如，當通過步驟203根據(jù)車輛當前行駛的車道是否處于導航車道的判斷結果為 車輛當前行駛的車道為導航車道時，則可以在路況圖像中車輛當前行駛的車道對應的車道 對象上疊加顯示指示車輛按照在當前車道繼續(xù)行駛的引導軌跡對象。當通過步驟203根據(jù) 車輛當前行駛的車道是否處于導航車道的判斷結果為車輛當前行駛的車道不是導航車道 時，可以在路況圖像中車輛當前行駛的車道對應的車道對象上疊加顯示指向車輛應行駛在 的導航車道的引導軌跡以及在路況圖像中導航車道對應的車道對象上顯示指示車輛應在 導航車道上繼續(xù)行駛的引導軌跡對象。
[0057]在本實施例中，可以通過大地坐標系、車輛坐標系、攝像頭坐標系、圖像坐標系之 間的轉換關系，將引導軌跡對象投影到路況圖像中，通過紋理貼圖實現(xiàn)引導軌跡對象在路 況圖像中的疊加。例如，在路況圖像中當前車道中心疊加顯示引導軌跡對象。從而在攝像頭 采集到的路況圖像中實時疊加顯示對應的引導軌跡對象，更準確地引導駕駛員在正確的車 道上行駛，有效的提供行車輔助
[0058]請參考圖5,其示出了本申請的車輛導航方法的一個示例性原理圖。
[0059] 在圖5中，示出了定位模組和導航模組。定位模組中包含GPS、攝像頭?？梢酝ㄟ^定 位模組完成車輛定位，得到車輛位置。導航模組可以在車輛的位置的基礎上，基于高精地圖 和導航信息中的車輛在每一個路段上行駛時車輛進行直行操作、轉向操作、掉頭操作等操 作時應行駛在的車道的標識，即導航車道的標識，判斷車輛當前行駛的車道是否為其應該 行駛的車道，根據(jù)判斷結果，確定在路況圖像中相應的車道上疊加顯示的引導軌跡對象。從 而在攝像頭采集到的路況圖像中實時疊加顯示對應的引導軌跡對象，從而更準確地引導駕 駛員在正確的車道上行駛，有效的提供行車輔助
[0060] 下面舉例說明本申請中的車輛導航方法:在本實施例中，可以利用上述導航模組 首先根據(jù)車輛當前行駛的位置查詢高精地圖中車道當前行駛的路段的道路信息，通過與導 航路線對比，判斷當前行駛車道是否合理?？梢栽趯Ш叫畔⒅卸x在導航路線中各個路段 的路口、入口、出口，并且將路口、入口、出口作為道路節(jié)點，導航信息中可以記錄車輛在道 路節(jié)點需進行直行、轉向、掉頭等操作，在道路節(jié)點處進行直行、轉向、掉頭等操作車輛應行 駛在正確的車道，以免違反交通法規(guī)。若車輛距離下一個道路節(jié)點超過設定長度，例如500 米，則車輛可以在任意車道行駛，可以在路況圖像中當前車道對應的車道對象上疊加顯示 指示繼續(xù)在當前行駛的車道行駛的引導軌跡對象，例如引導線。若車輛距離下一個道路節(jié) 點小于設定長度，則需根據(jù)下一道路節(jié)點車輛的行駛要求進行判斷。如果當前車道屬性符 合行駛要求，比如車輛需要在下一道路節(jié)點左轉，當前車道是正好是左轉車道，同樣在路況 圖像中疊加保持車道行駛的引導線。如果當前車道屬性不符合行駛要求，則在圖像中當前 車道中心疊加顯示用于指向換道方向的引導軌跡對象，例如引導線。并在最近的正確車道 中疊加顯示指示繼續(xù)在當前行駛的車道行駛的引導軌跡對象，例如引導線。
[0061] 請參考圖6,其示出了疊加顯示引導軌跡對象的一個效果示意圖。
[0062]在圖6中，示出了路況圖像600、車輛對象601、疊加在路況圖像中的引導軌跡對象 602、路口對象603。引導軌跡對象602用箭頭狀引導線進行表示。導航信息中的導航路線中 定義的車輛在當前行駛的路段行駛時，需要在路口對象603對應的路況右轉。車輛對象601 對應的車輛行駛在的車道為可以右轉的右轉車道。該車道為導航車道即車輛應該行駛在的 車道，疊加顯示在路況圖像中的引導軌跡對象602為指示車輛對象601對應的車輛繼續(xù)在該 車道上行駛的引導軌跡對象。
[0063] 請參考圖7,其示出了疊加顯示引導軌跡對象的另一個效果示意圖。
[0064]在圖7中，示出了路況圖像700、車輛對象701、疊加在路況圖像中的車輛當前行駛 在的車道對應的車道對象上的引導軌跡對象702、疊加在路況圖像中的車輛當前行駛在的 車道右側的車道對應的車道對象上的引導軌跡對象703、路口對象704。引導軌跡對象702、 引導軌跡對象703用箭頭狀引導線進行表示。導航信息中的導航路線中定義的車輛在當前 行駛的路段行駛時，需要在路口對象704對應的路口右轉。車輛當前行駛在的車道右側的車 道為可以右轉的右轉車道。此時，車輛對象701對應的車輛對應的導航車道即應該行駛在車 道為當前行駛的車道右側的車道。引導軌跡對象702為指示車輛對象701對應的車輛應轉向 當前行駛的車道右側的行駛的引導軌跡對象。引導軌跡對象703為指示車輛對象701對應的 車輛應行駛在的車道的引導軌跡對象。
[0065]請參考圖8A，其示出了路況圖像中疊加顯示引導軌跡對象的一個實景圖。
[0066]在圖8A中，示出了疊加顯示引導軌跡對象的路況圖像。在路況圖像中，包含車輛當 前行駛的路段中的車道線、在當前行駛的車道上疊加顯示的引導軌跡對象，引導軌跡對象 用箭頭狀的引導線表示。導航信息中的導航路線中定義車輛當前行駛的車道為其應該行駛 在的車道，疊加顯示在路況圖像中車輛當前行駛的車道上的引導軌跡對象為指示車輛繼續(xù) 在該車道上行駛的引導軌跡對象。
[0067]請參考圖8B，其示出了路況圖像中疊加顯示引導軌跡對象的另一個實景圖。
[0068]在圖8B中，示出了疊加顯示引導軌跡對象后的路況圖像。在路況圖像中，包含車輛 當前行駛的路段中的車道線、在車道線疊加的引導軌跡對象。導航信息中的導航路線中定 義車輛應行駛在的車道為當前行駛的車道右側的車道。此時，疊加顯示在路況圖像中車道 當前行駛的車道上的引導軌跡對象為指示車輛轉向右側的車道行駛的引導軌跡對象即指 向車輛當前行駛的車道右側的車道箭頭狀的引導線。疊加顯示在路況圖像中車道當前行駛 的車道的右側的車道上的引導軌跡對象為指示車道應該行駛在的車道的引導軌跡對象即 車輛當前行駛的車道右側的車道中箭頭狀的引導線。
[0069]在本實施例的一些可選的實現(xiàn)方式中，在確定出的車道對象上疊加顯示引導軌跡 對象包括:確定引導軌跡對象對應的引導軌跡在大地坐標系中的位置;基于位置以及大地 坐標系、車輛坐標系、攝像頭坐標系、圖像坐標系之間的轉換關系，確定引導軌跡對象在路 況圖像中的位置;通過紋理貼圖在確定出的位置上繪制引導軌跡對象。
[0070] 在本實施例中，可以首先確定在大地坐標系中的引導軌跡對象對應的引導軌跡的 位置。例如，可以將引導軌跡的中心點與疊加顯示在的車道對象對應的車道的中心的位置 重合，進而可以根據(jù)高精地圖、引導軌跡對應的預設寬度，確定出引導軌跡的位置。例如，可 以確定出引導軌跡的輪廓上的各個點的位置。
[0071] 在確定了引導軌跡對象對應的引導軌跡在大地坐標系中的位置之后，可以通過大 地坐標系、車輛坐標系、攝像頭坐標系、圖像坐標系之間的轉換關系，確定引導軌跡對象在 路況圖像中的位置。例如，確定引導軌跡對象的輪廓上的各個點在路況圖像中的位置。然 后，可以通過紋理貼圖在確定出的位置上繪制引導軌跡對象。例如，在路況圖像中的車道對 象的中心疊加顯示引導軌跡對象。
[0072] 下面舉例說明通過大地坐標系、車輛坐標系、攝像頭坐標系、圖像坐標系之間的轉 換關系，將基于大地坐標系的引導軌跡疊加顯示到采集到的路況圖像中的過程：
[0073] k時刻車輛的定位狀態(tài)可以由xk、yk、:識/c進行表示，xk、yk表示k時刻車輛在大地坐標 系中在水平方向、垂直方向的位置，識&表示k時刻車輛在大地坐標系中的航向角。高精地圖 對應的大地坐標系與車輛坐標系的轉換關系可以表示為：
[0075] 其中，xv、yv表示k時刻車輛在車輛坐標系中在水平方向、垂直方向的位置。Xw、yw可 以表示一個對象(例如引導軌跡對象）中的點，例如引導軌跡對象的輪廓上的點在大地坐標 系中在水平方向、垂直方向的位置。
[0076] 車輛坐標系與攝像頭坐標系的轉換關系[R |T]可以通過系統(tǒng)標定獲得，可以表示 為：
[0078] Xc、yc、Zc可以表示一個對象(例如引導軌跡對象）中的點在攝像頭坐標系下在X軸、 Y軸、Z軸上對應的位置。R、T可以分別表示旋轉和平移矩陣。
[0079]攝像頭坐標系與圖像坐標系的轉換關系可以根據(jù)攝像頭內(nèi)參確定，可以表示為：
[0081 ] u、v可以表示一個點在圖像中的位置?？梢员硎鞠鄼C原點在圖像坐標系中的 位置，Cx、Cy可以表示相機的焦距與傳感器每個單元在圖像坐標系的x、y坐標軸方向上的尺 寸之商。
[0082]在本實施例中，可以基于上述大地坐標系、車輛坐標系、攝像頭坐標系、圖像坐標 系之間的轉換關系，確定引導軌跡對象在路況圖像中的位置，通過紋理貼圖在確定出的位 置上繪制引導軌跡對象。例如，在路況圖像中車道對象的中心疊加顯示引導軌跡對象。使得 引導軌跡對象疊加顯示在路況圖像中。
[0083] 請參考圖9,作為對上述各圖所示方法的實現(xiàn)，本申請?zhí)峁┝艘环N車輛導航裝置的 一個實施例，該裝置實施例與圖2所示的方法實施例相對應，該車輛導航裝置可以安裝于車 輛中。
[0084] 如圖9所示，本實施例的車輛導航裝置900包括:采集單元901，判斷單元902，確定 單元903,疊加單元904。其中，采集單元901配置用于通過攝像頭采集路況圖像;判斷單元 902配置用于判斷車輛當前行駛的車道是否為導航車道，導航車道為導航信息中定義的車 輛應行駛在的車道;確定單元903配置用于根據(jù)判斷結果，確定路況圖像中需要疊加顯示引 導軌跡對象的車道對象，引導軌跡對象用于指示車輛按當前行駛的車道行駛或車輛轉向導 航車道行駛;疊加單元904配置用于在確定出的車道對象上疊加顯示引導軌跡對象。
[0085] 在本實施例的一些可選的實現(xiàn)方式中，判斷單元902包括:位置確定子單元(未示 出），配置用于確定車輛的位置;車道線位置獲取子單元(未示出），配置用于從高精地圖中 獲取車輛的位置所在的路段的車道線的位置;車道確定子單元(未示出），配置用于基于車 輛的位置和車道線的位置，確定車輛當前行駛的車道;導航車道判斷子單元(未示出），配置 用于判斷車輛當前行駛的車道是否為導航車道。
[0086] 在本實施例的一些可選的實現(xiàn)方式中，位置確定子單元包括:坐標獲取模塊(未示 出），配置用于獲取車輛的位置對應的GPS坐標;投影模塊(未示出），配置用于將路況圖像中 的車道線投影到地面;誤差確定模塊(未示出），配置用于將投影到地面的車道線與高精地 圖中的車道線之間的距離作為測量誤差;計算模塊(未示出），配置用于采用卡爾曼濾波算 法基于GPS坐標、測量誤差和預設車輛運動模型，計算車輛的位置的概率分布;將對應的概 率最大的位置確定為車輛的位置。
[0087]在本實施例的一些可選的實現(xiàn)方式中，投影模塊進一步配置用于：以機器學習方 式識別路況圖像中的車道線;提取識別出的車道線;采用分段直線擬合將提取出的車道線 投影到地面。
[0088]在本實施例的一些可選的實現(xiàn)方式中，確定單元903包括:第一車道對象確定子單 元(未示出），配置用于當判斷結果為車輛當前行駛的車道為導航車道時，將路況圖像中車 輛當前行駛的車道對應的車道對象確定為需要疊加顯示引導軌跡對象的車道對象;第二車 道對象確定子單元(未示出），配置用于當判斷結果為車輛當前行駛的車道不是導航車道 時，將路況圖像中車輛當前行駛的車道對應的車道對象、導航車道對應的車道對象確定為 需要疊加顯示引導軌跡對象的車道對象。
[0089]在本實施例的一些可選的實現(xiàn)方式中，疊加單元904包括:第一引導軌跡位置確定 子單元(未示出），配置用于確定引導軌跡對象對應的引導軌跡在大地坐標系中的位置;第 二引導軌跡位置確定子單元(未示出），配置用于基于位置以及大地坐標系、車輛坐標系、攝 像頭坐標系、圖像坐標系之間的轉換關系，確定引導軌跡對象在路況圖像中的位置;繪制子 單元(未示出），配置用于通過紋理貼圖在確定出的位置上繪制引導軌跡對象。
[0090] 在本實施例的一些可選的實現(xiàn)方式中，裝置900還包括：導航信息生成單元(未示 出），配置用于生成導航信息，導航信息包括:導航路線、導航路線上的路段的標識、在路段 上的預設操作對應的車道，預設操作包括:轉向操作、掉頭操作。
[0091] 圖10示出了適于用來實現(xiàn)本申請實施例的車輛導航裝置的計算機系統(tǒng)的結構示 意圖。
[0092]如圖10所示，計算機系統(tǒng)1000包括中央處理單元(CPU)901，其可以根據(jù)存儲在只 讀存儲器(ROM) 1002中的程序或者從存儲部分1008加載到隨機訪問存儲器(RAM) 1003中的 程序而執(zhí)行各種適當?shù)膭幼骱吞幚怼Ｔ赗AM1003中，還存儲有系統(tǒng)1000操作所需的各種程序 和數(shù)據(jù)。CPU100UR0M1002以及RAM1003通過總線1004彼此相連。輸入/輸出（I/O)接口 1005 也連接至總線1004。
[0093]以下部件連接至I/O接口 1005:包括鍵盤、鼠標等的輸入部分1006;包括諸如陰極 射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)等以及揚聲器等的輸出部分1007;包括硬盤等的存儲部分 1008;以及包括諸如LAN卡、調(diào)制解調(diào)器等的網(wǎng)絡接口卡的通信部分1009。通信部分1009經(jīng) 由諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡執(zhí)行通信處理。驅動器1010也根據(jù)需要連接至I/O接口 1005?？刹鹦督?質1011，諸如磁盤、光盤、磁光盤、半導體存儲器等等，根據(jù)需要安裝在驅動器1010上，以便 于從其上讀出的計算機程序根據(jù)需要被安裝入存儲部分1008。
[0094] 特別地，根據(jù)本公開的實施例，上文參考流程圖描述的過程可以被實現(xiàn)為計算機 軟件程序。例如，本公開的實施例包括一種計算機程序產(chǎn)品，其包括有形地包含在機器可讀 介質上的計算機程序，所述計算機程序包含用于執(zhí)行流程圖所示的方法的程序代碼。在這 樣的實施例中，該計算機程序可以通過通信部分1009從網(wǎng)絡上被下載和安裝，和/或從可拆 卸介質1011被安裝。
[0095] 附圖中的流程圖和框圖，圖示了按照本申請各種實施例的系統(tǒng)、方法和計算機程 序產(chǎn)品的可能實現(xiàn)的體系架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代 表一個模塊、程序段、或代碼的一部分，所述模塊、程序段、或代碼的一部分包含一個或多個 用于實現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應當注意，在有些作為替換的實現(xiàn)中，方框中所 標注的功能也可以以不同于附圖中所標注的順序發(fā)生。例如，兩個接連地表示的方框實際 上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要 注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用 執(zhí)行規(guī)定的功能或操作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計算機指 令的組合來實現(xiàn)。
[0096] 作為另一方面，本申請還提供了一種非易失性計算機存儲介質，該非易失性計算 機存儲介質可以是上述實施例中所述設備中所包含的非易失性計算機存儲介質;也可以是 單獨存在，未裝配入終端中的非易失性計算機存儲介質。上述非易失性計算機存儲介質存 儲有一個或者多個程序，當所述一個或者多個程序被一個設備執(zhí)行時，使得所述設備:通過 攝像頭采集路況圖像;判斷車輛當前行駛的車道是否為導航車道，所述導航車道車輛為導 航信息中定義的車輛應行駛在的車道;根據(jù)判斷結果，確定路況圖像中需要疊加顯示引導 軌跡對象的車道對象，所述引導軌跡對象用于指示車輛按當前行駛的車道行駛或車輛轉向 導航車道行駛;在確定出的車道對象上疊加顯示引導軌跡對象。
[0097]以上描述僅為本申請的較佳實施例以及對所運用技術原理的說明。本領域技術人 員應當理解，本申請中所涉及的發(fā)明范圍，并不限于上述技術特征的特定組合而成的技術 方案，同時也應涵蓋在不脫離所述發(fā)明構思的情況下，由上述技術特征或其等同特征進行 任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功 能的技術特征進行互相替換而形成的技術方案。
【主權項】
1. 一種車輛導航方法，其特征在于，所述方法包括： 通過攝像頭米集路況圖像； 判斷車輛當前行駛的車道是否為導航車道，所述導航車道為導航信息中定義的車輛應 行駛在的車道； 根據(jù)判斷結果，確定路況圖像中需要疊加顯示引導軌跡對象的車道對象，所述引導軌 跡對象用于指示車輛按當前行駛的車道行駛或車輛轉向導航車道行駛； 在確定出的車道對象上疊加顯示引導軌跡對象。2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述判斷車輛當前行駛的車道是否為導航 車道包括： 確定車輛的位置； 從高精地圖中獲取所述車輛的位置所在的路段的車道線的位置； 基于所述車輛的位置和所述車道線的位置，確定車輛當前行駛的車道； 判斷車輛當前行駛的車道是否為導航車道。3. 根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述確定車輛的位置包括： 獲取車輛的位置對應的GPS坐標； 將路況圖像中的車道線投影到地面； 將投影到地面的車道線與高精地圖中的車道線之間的距離作為測量誤差； 采用卡爾曼濾波算法基于所述GPS坐標、測量誤差和預設車輛運動模型，計算車輛的位 置的概率分布； 將對應的概率最大的位置確定為車輛的位置。4. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述將路況圖像中的車道線投影到地面包 括： 以機器學習方式識別路況圖像中的車道線； 提取識別出的車道線； 采用分段直線擬合將提取出的車道線投影到地面。5. 根據(jù)權利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)判斷結果，確定路況圖像 中需要疊加顯示引導軌跡對象的車道對象包括： 當判斷結果為車輛當前行駛的車道為導航車道時，將路況圖像中車輛當前行駛的車道 對應的車道對象確定為需要疊加顯示引導軌跡對象的車道對象； 當判斷結果為車輛當前行駛的車道不是導航車道時，將路況圖像中車輛當前行駛的車 道對應的車道對象、導航車道對應的車道對象確定為需要疊加顯示引導軌跡對象的車道對 象。6. 根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述在確定出的車道對象上疊加顯示引導 軌跡對象包括： 確定所述引導軌跡對象對應的引導軌跡在大地坐標系中的位置； 基于所述位置以及大地坐標系、車輛坐標系、攝像頭坐標系、圖像坐標系之間的轉換關 系，確定引導軌跡對象在路況圖像中的位置； 通過紋理貼圖在確定出的位置上繪制引導軌跡對象。7. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 生成所述導航信息，所述導航信息包括:導航路線、導航路線上的路段的標識、在所述 路段上的預設操作對應的車道，所述預設操作包括:轉向操作、掉頭操作。8. -種車輛導航裝置，其特征在于，所述裝置包括： 采集單元，配置用于通過攝像頭采集路況圖像； 判斷單元，配置用于判斷車輛當前行駛的車道是否為導航車道，所述導航車道為導航 信息中定義的車輛應行駛在的車道； 確定單元，配置用于根據(jù)判斷結果，確定路況圖像中需要疊加顯示引導軌跡對象的車 道對象，所述引導軌跡對象用于指示車輛按當前行駛的車道行駛或車輛轉向導航車道行 駛； 疊加單元，配置用于在確定出的車道對象上疊加顯示引導軌跡對象。9. 根據(jù)權利要求8所述的裝置，其特征在于，判斷單元包括： 位置確定子單元，配置用于確定車輛的位置； 車道線位置獲取子單元，配置用于從高精地圖中獲取所述車輛的位置所在的路段的車 道線的位置； 車道確定子單元，配置用于基于所述車輛的位置和車道線的位置，確定車輛當前行駛 的車道； 導航車道判斷子單元，配置用于判斷車輛當前行駛的車道是否為導航車道。10. 根據(jù)權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述位置確定子單元包括： 坐標獲取模塊，配置用于獲取車輛的位置對應的GPS坐標； 投影模塊，配置用于將路況圖像中的車道線投影到地面； 誤差確定模塊，配置用于將投影到地面的車道線與高精地圖中的車道線之間的距離作 為測量誤差； 計算模塊，配置用于采用卡爾曼濾波算法基于所述GPS坐標、測量誤差和預設車輛運動 模型，計算車輛的位置的概率分布;將對應的概率最大的位置確定為車輛的位置。11. 根據(jù)權利要求10所述的裝置，其特征在于，投影模塊進一步配置用于：以機器學習 方式識別路況圖像中的車道線;提取識別出的車道線;采用分段直線擬合將提取出的車道 線投影到地面。12. 根據(jù)權利要求8-11之一所述的裝置，其特征在于，確定單元包括： 第一車道對象確定子單元，配置用于當判斷結果為車輛當前行駛的車道為導航車道 時，將路況圖像中車輛當前行駛的車道對應的車道對象確定為需要疊加顯示引導軌跡對象 的車道對象； 第二車道對象確定子單元，配置用于當判斷結果為車輛當前行駛的車道不是導航車道 時，將路況圖像中車輛當前行駛的車道對應的車道對象、導航車道對應的車道對象確定為 需要疊加顯示引導軌跡對象的車道對象。13. 根據(jù)權利要求12所述的裝置，其特征在于，疊加單元包括： 第一引導軌跡位置確定子單元，配置用于確定所述引導軌跡對象對應的引導軌跡在大 地坐標系中的位置； 第二引導軌跡位置確定子單元，配置用于基于所述位置以及大地坐標系、車輛坐標系、 攝像頭坐標系、圖像坐標系之間的轉換關系，確定引導軌跡對象在路況圖像中的位置； 繪制子單元，配置用于通過紋理貼圖在確定出的位置上繪制引導軌跡對象。14.根據(jù)權利要求13所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括： 導航信息生成單元，配置用于生成所述導航信息，所述導航信息包括：導航路線、導航 路線上的路段的標識、在所述路段上的預設操作對應的車道，所述預設操作包括:轉向操 作、掉頭操作。
【文檔編號】G01C21/36GK106092121SQ201610365790
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】易世春, 張?zhí)炖?
【申請人】百度在線網(wǎng)絡技術（北京）有限公司