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结合光流法的车辆运动估计优化方法
  • ISSN号:0367-6234
  • 期刊名称:《哈尔滨工业大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP751[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置] TP391.7[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:长安大学信息工程学院,西安710064
  • 相关基金:国家自然科学基金(51278058,60902075);陕西省自然科学基金($2013JC9397);中央高校基本科研业务费专项资金(310824150012,2014G1241044,2014G1241046,310824151033,310822151125,210824153103)
中文摘要:

针对车辆自主定位实时准确的要求,提出一种结合光流法的车辆运动估计优化方法.采用改进的Lucas-Kanade算法跟踪FAST特征点计算其光流;进而对图像间偏移量进行坐标系转换,获得初始坐标系下车辆的运动估计值;基于偏移量与旋转角度误差服从正态分布的假设,优化更新采用光流法的车辆运动结果,最终映射到世界坐标系中获得车辆运行轨迹.通过测试多组不同车辆行驶轨迹,结果表明:该优化方法突出了光流法的实时性并且克服了其精度差的缺点,有效解决了由累积误差引起的轨迹漂移情况,能够提供车辆准确实时的定位输出.相较于基于特征点匹配的车辆定位其计算时间短,与常用的光流法比较,轨迹更加精确、光滑.

英文摘要:

For the requirement of vehicle real-time precise self-localization, an optical flow-based optimization method of vehicle motion estimation has been proposed. The modified Lucas-Kanade was used to track FAST feature points for calculating their optical flow. The coordinate systems of offsets between images are transformed to obtain the estimated value of vehicle motion in the initial coordinates. Based on the assumption of the offset and rotation angle errors obeying normal distribution, the result of using optical flow method was optimized to obtain the vehicle running trajectory when it was mapped to the world coordinate system. Through testing many different vehicle trajectories, the experiment results demonstrate that the optimization method highlights the advantage of real-time performance of optical flow and overcomes the shortcoming of its poor positioning accuracy, and effectively solve the situation that cumulative error makes vehicle trajectory drifted. So it can provide the accurate real-time positioning result. Meanwhile, it has shorter computing time compared with vehicle positioning based on feature points matching, and the obtained trajectory of the study was more accurate and smoother than common optical flow method.

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期刊信息
  • 《哈尔滨工业大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
  • 主办单位:哈尔滨工业大学
  • 主编:冷劲松
  • 地址:哈尔滨市南岗区西大直街92号
  • 邮编:150001
  • 邮箱:
  • 电话:0451-86403427 86414135
  • 国际标准刊号:ISSN:0367-6234
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1235/T
  • 邮发代号:14-67
  • 获奖情况:
  • 2000年获黑龙省科技期刊评比一等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27329