车辆位姿计算方法、装置、电子设备和可读介质与流程

本申请涉及自动驾驶，尤其涉及车辆位姿计算方法、装置、电子设备和可读介质。

背景技术：

1、为实现城市级自动驾驶，高精地图是不可或缺的基础设施，为了保持高精地图数据的高鲜度，需要定期更新高精地图数据。

2、相关技术中，通过专业采集车对规划好的路线进行数据采集，之后再离线处理数据，最终实现数据更新。由于专业采集车的采集里程较长，例如专业采集车采集一次数据至少是几公里，甚至会达到几十公里，效率低且成本高。

3、相关技术中可以依靠视觉slam(simultaneouslocalizationandmapping，同步定位与建图)解算出相邻两帧的位姿，再通过回环检测和ba(bundle adjustment，光束法平差)优化的方式解决累积误差的形成，最终得到高精度的位姿信息，但对于采集里程较短的场景下无法形成回环，所以无法利用ba优化的优势，导致依靠连续两帧解算出的位姿误差较大，很难满足高精度地图的要求。

技术实现思路

1、为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种车辆位姿计算方法、装置、电子设备和可读介质，能够实现相对低成本、高频率的数据采集，且能够实现采集里程较短的场景下的高精度的车辆位姿计算，从而满足高精度地图的要求。

2、本申请第一方面提供一种车辆位姿计算方法，所述车辆配备有载波相位差分技术rtk设备，所述方法包括：

3、获取所述车辆在行驶过程中采集的多帧图像；

4、计算所述多帧图像中每组相邻两帧图像的初始位姿；

5、获取所述rtk设备输出的各帧图像的定位信息；

6、基于所述各帧图像的定位信息，对所述每组相邻两帧图像的初始位姿进行光束法平差ba优化，得到所述每组相邻两帧图像的优化位姿。

7、在一实施方式中，所述计算所述多帧图像中每组相邻两帧图像的初始位姿，包括：

8、提取各帧图像中的各个物体的特征点；

9、将每组相邻两帧图像对应的多个特征点进行匹配，得到所述每组相邻两帧图像对应的多个匹配组；其中，所述匹配组包括两两匹配的特征点；

10、根据所述对应的多个匹配组，计算所述每组相邻两帧图像的初始位姿。

11、在一实施方式中，所述基于所述各帧图像的定位信息，对所述每组相邻两帧图像的初始位姿进行ba优化，得到所述每组相邻两帧图像的优化位姿，包括：

12、计算各个特征点的三维空间坐标；

13、根据所述每组相邻两帧图像的定位信息，计算所述每组相邻两帧图像的移动距离；

14、根据所述各个特征点的三维空间坐标，计算所述各个特征点的重投影误差值，并将所述重投影误差值和所述移动距离作为联合约束，以采用所述联合约束对所述每组相邻两帧图像的初始位姿进行n轮ba迭代，得到所述每组相邻两帧图像的优化位姿；其中，所述n为大于等于2的正整数。

15、在一实施方式中，所述计算各个特征点的三维空间坐标，包括：

16、采用所在图像的初始位姿及对应的匹配组中的特征点的第一像素坐标，通过三角化计算各个特征点的三维空间坐标。

17、在一实施方式中，所述根据所述各个特征点的三维空间坐标，计算所述各个特征点的重投影误差值，包括：

18、获取所述各个特征点的三维空间坐标重投影至所在图像后的第二像素坐标；

19、针对所述各个特征点，计算所述第一像素坐标与所述第二像素坐标的差值，以得到所述各个特征点的重投影误差值。

20、在一实施方式中，所述n轮中每轮均包括多次ba迭代；所述采用所述联合约束对所述每组相邻两帧图像的初始位姿进行n轮ba迭代，得到所述每组相邻两帧图像的优化位姿，包括：

21、在每轮的每次ba迭代中，采用所述联合约束调整所述每组相邻两帧图像的初始位姿，直至完成n轮的多次ba迭代后，最终得到所述每组相邻两帧图像的优化位姿；

22、依据所述每组相邻两帧图像的优化位姿生成所述车辆的位姿信息。

23、在一实施方式中，所述方法还包括：

24、在前n-1轮中，每当完成当前轮的多次ba迭代后，从所述多个匹配组中剔除误匹配的匹配组；

25、采用剔除后的剩余的匹配组中的特征点的重投影误差值和所述移动距离作为下一轮的联合约束。

26、本申请第二方面提供一种车辆位姿计算装置，所述车辆配备有rtk设备，所述装置包括：

27、图像获取模块，用于获取所述车辆在行驶过程中采集的多帧图像；

28、初始位姿计算模块，用于计算所述多帧图像中每组相邻两帧图像的初始位姿；

29、定位信息获取模块，用于获取所述rtk设备输出的各帧图像的定位信息；

30、ba优化模块，用于基于所述各帧图像的定位信息，对所述每组相邻两帧图像的初始位姿进行ba优化，得到所述每组相邻两帧图像的优化位姿。

31、本申请第三方面提供一种电子设备，包括：

32、处理器；以及

33、存储器，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被所述处理器执行时，使所述处理器执行如上所述的方法。

34、本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行如上所述的方法。

35、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

36、本申请提供的方案，获取车辆在行驶过程中采集的多帧图像；计算多帧图像中每组相邻两帧图像的初始位姿；获取rtk设备输出的各帧图像的定位信息；基于各帧图像的定位信息，对每组相邻两帧图像的初始位姿进行ba优化，得到每组相邻两帧图像的优化位姿。本申请通过车辆在行驶过程中自动采集数据并回传，可以实现相对低成本、高频率的数据采集，由于车辆的采集里程较短，因此在采集里程较短的场景下通过在初始位姿的ba优化中增加rtk设备输出的定位信息作为约束，可以保证ba优化可以朝着正确的方向迭代，从而实现采集里程较短的场景下的高精度的车辆位姿计算，进而可以满足高精度地图的要求。

37、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种车辆位姿计算方法，其特征在于，所述车辆配备有载波相位差分技术rtk设备，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述多帧图像中每组相邻两帧图像的初始位姿，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述各帧图像的定位信息，对所述每组相邻两帧图像的初始位姿进行ba优化，得到所述每组相邻两帧图像的优化位姿，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算各个特征点的三维空间坐标，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述各个特征点的三维空间坐标，计算所述各个特征点的重投影误差值，包括：

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述n轮中每轮均包括多次ba迭代；所述采用所述联合约束对所述每组相邻两帧图像的初始位姿进行n轮ba迭代，得到所述每组相邻两帧图像的优化位姿，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种车辆位姿计算装置，其特征在于，所述车辆配备有rtk设备，所述装置包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结本申请涉及一种车辆位姿计算方法、装置、电子设备和可读介质。该方法包括：获取车辆在行驶过程中采集的多帧图像；计算多帧图像中每组相邻两帧图像的初始位姿；获取rtk设备输出的各帧图像的定位信息；基于各帧图像的定位信息，对每组相邻两帧图像的初始位姿进行ba优化，得到每组相邻两帧图像的优化位姿。本申请提供的方案，能够实现相对低成本、高频率的数据采集，且能够实现采集里程较短的场景下的高精度的车辆位姿计算，从而满足高精度地图的要求。技术研发人员：李正旭,万如,贾双成受保护的技术使用者：智道网联科技（北京）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29