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基于车载视觉的智能网联车辆HD Map匹配定位方法研究

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基于车载视觉的智能网联车辆HD Map匹配定位方法研究

作者：袁富林合肥工业大学

学位级别：硕士

近年,随着城市交通拥堵加剧、道路安全事故频发、能源与环境问题日益严峻,以及以信息通信、人工智能为代表的技术革命推动汽车产业变革不断深化,智能网联汽车技术研究已得到广泛重视。车辆高精度定位是智能网联汽车实现路径规划、自适... 详细信息

近年,随着城市交通拥堵加剧、道路安全事故频发、能源与环境问题日益严峻,以及以信息通信、人工智能为代表的技术革命推动汽车产业变革不断深化,智能网联汽车技术研究已得到广泛重视。车辆高精度定位是智能网联汽车实现路径规划、自适巡航和自动紧急避障等车辆智能应用实现的前提和基础。然而GNSS(Global Navigation Satellite System)等传统定位方式在立交桥、隧道和高楼等城市场景下定位误差较大,难以满足自动驾驶等智能应用需求。本文针对智能网联汽车高可靠、高精度、多场景的定位需求,研究基于车载视觉的智能网联车辆高精度地图(High Definition Map,HD-Map)匹配定位方法。首先,分析了视觉感知、高精度地图和数据融合等车辆定位关键技术;其次,分析道路目标检测和立体测距存在的问题,给出城市场景下支持车辆定位的道路目标类型,建立基于FE-SSD(Feature Enhanced-SSD)的道路目标检测与立体测距网络模型;再次,针对被检测道路目标的全局位置问题,给出道路目标的空间分布特征计算方法,提出基于目标空间分布特征的HD-Map匹配策略;利用最小二乘和GaussMarkov理论设计基于地图匹配的车辆多边定位模型,提出车辆位置的自适应梯度下降(Adaptive-batch Gradient Descent,AGD)求解算法;再次,分析上述地图匹配定位方法的车辆定位频率,提出地图匹配定位与惯性导航融合定位框架,构建基于扩展卡尔曼滤波器的地图匹配定位与惯性导航融合定位模型;最后,利用阿里云、Linux和Apollo平台搭建融合定位云试验系统,对所提出基于车载视觉的地图匹配定位及其融合定位方法进行验证。试验结果表明:本文提出的融合匹配定位方法,可以有效利用车载视觉、HD-Map和惯性导航系统实现车辆高精度定位,满足各类复杂城市场景下的智能网联车辆应用需要。本文研究对于提升智能网联车辆的可靠性,加快其应用具有一定的研究意义和工程价值。

关键词：智能网联汽车高精度定位目标检测匹配定位融合定位

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宁夏石嘴山震群的微震匹配定位及其发震构造

地震地质 2017年第4期39卷 735-753页

作者：曾宪伟姚华建莘海亮宁夏回族自治区地震局银川750001 中国科学技术大学地球与空间科学学院地震与地球内部物理实验室合肥230026 中国地震局地球物理勘探中心郑州450002

采用新发展的匹配定位(M&L)方法检测与定位2014年2月28日宁夏石嘴山M_L4.4震群地震目录中遗漏的微小地震事件,共检测定位34次地震,是宁夏台网定位地震数目(13次)的近3倍;地震数明显增多,地震目录完整性明显改善,为更科学合理地研究震群... 详细信息

采用新发展的匹配定位(M&L)方法检测与定位2014年2月28日宁夏石嘴山M_L4.4震群地震目录中遗漏的微小地震事件,共检测定位34次地震,是宁夏台网定位地震数目(13次)的近3倍;地震数明显增多,地震目录完整性明显改善,为更科学合理地研究震群活动过程和发震构造提供了可能。利用CAP方法反演得到的主震最佳双力偶解为节面Ⅰ:走向354°,倾角70°,滑动角166°;节面Ⅱ:走向89°,倾角77°,滑动角21°;矩震级为M_W3.9;震源以走滑错动为主带有少量逆冲分量。结合主震双差定位结果和震源机制最佳拟合深度,认为主震深度为7~8km,属于浅源地震。结合银川盆地深地震三维成像研究成果,认为主震及最大余震发生于上地壳内的可能性较大,其余地震则主要发生于沉积层底部或者是上地壳结晶基底的顶部。震群活动时空演化图像显示,震群整体分布呈现近SN向展布,余震主要集中于主震以北区域,并呈现较明显的由南向北逐步延伸的态势,随着余震向北发展震源由深部向浅部迁移。地震深度剖面投影图像及主震震源机制解结果均显示发震断层E倾,倾角较大,表明石嘴山震群发生于贺兰山东麓断裂的可能性较大。地震地表投影图像显示震中分布延展至贺兰山东麓断裂北端终止点以北,由此推测贺兰山东麓断裂存在继续向北延伸的可能。

关键词：匹配定位双差定位震源深度石嘴山震群发震构造

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浅海中水平阵的匹配定位

声学学报 1996年第4期21卷 457-463页

作者：马力中国科学院声学研究所

匹配场（ＭＦＰ）和匹配模（ＭＭＰ）已经广泛地用于浅海中的被动源定位。本文利用简正波过滤的一种新方法，通过短水平阵实行源定位，并比较了ＭＦＰ和ＭＭＰ，结果表明：ＭＭＰ源定位的分辨率高于ＭＦＰ，旁瓣较低，计算量大大减小，... 详细信息

匹配场（ＭＦＰ）和匹配模（ＭＭＰ）已经广泛地用于浅海中的被动源定位。本文利用简正波过滤的一种新方法，通过短水平阵实行源定位，并比较了ＭＦＰ和ＭＭＰ，结果表明：ＭＭＰ源定位的分辨率高于ＭＦＰ，旁瓣较低，计算量大大减小，同时也讨论了水平阵系统的偏差带来的源定位失配问题。

关键词：水平阵匹配定位浅海声源

基于二维网格融合特征参数的室内匹配定位算法

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计算机应用 2014年第9期34卷 2464-2467,2471页

作者：关维国鲁宝春辽宁工业大学电子与信息工程学院辽宁锦州121001 辽宁工业大学新能源学院辽宁锦州121001

针对接收信号强度值(RSSI)的时变特性降低定位精度的问题,提出了一种基于二维网格特征参数融合的室内匹配定位算法。该算法融合RSSI和信号到达时间差(TDOA)构建网格特征参数模型,基于二维网格快速搜索策略降低匹配定位的计算量,采用网... 详细信息

针对接收信号强度值(RSSI)的时变特性降低定位精度的问题,提出了一种基于二维网格特征参数融合的室内匹配定位算法。该算法融合RSSI和信号到达时间差(TDOA)构建网格特征参数模型,基于二维网格快速搜索策略降低匹配定位的计算量,采用网格特征向量的归一化欧氏距离进行最优网格匹配定位,最终由匹配网格的参考节点计算终端的精确位置。定位仿真实验中,该算法在3 m网格粒度下的定位均方根误差为1.079 m,平均定位误差小于1.865 m;3 m定位精度下的概率达到94.7%,相对于传统单一RSSI模型法提高了19.6%。所提算法能够有效提高室内定位精度,同时减少搜索数据量,降低匹配定位的计算复杂度。

关键词：室内定位信号强度到达时间差特征参数融合匹配定位

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一种基于边缘知识的雷达图像匹配定位算法

华中理工大学学报 1996年第2期24卷 69-71页

作者：汪国有李巍张天序桑农华中理工大学图像识别与人工智能研究所

针对低信噪比实孔径雷达图像的特点，选用适于提取多尺度稳定边缘的Ｃａｎｎｙ算子，结合具有视觉非线性的门限准则、Ｎｅｖａｔｉａ细化和跟踪准则及Ｈｏｕｇｈ变换，提取可靠稳定的边缘特征描述，根据可见光参考图提取与ＳＡＲ图像共... 详细信息

针对低信噪比实孔径雷达图像的特点，选用适于提取多尺度稳定边缘的Ｃａｎｎｙ算子，结合具有视觉非线性的门限准则、Ｎｅｖａｔｉａ细化和跟踪准则及Ｈｏｕｇｈ变换，提取可靠稳定的边缘特征描述，根据可见光参考图提取与ＳＡＲ图像共性的稳定边缘特征的知识以及稳定边缘的知识描述，提出了一种基于边缘知识的雷达图像与可见光图像匹配定位算法．实验结果表明，该算法能可靠地完成雷达图像的匹配定位．

关键词：雷达图像图像匹配匹配定位边缘知识

适用于低空舰载导弹隐蔽航路规划与匹配定位的海图构建

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山东科技大学学报（自然科学版） 2019年第6期38卷 23-32页

作者：史岩张立华董受全海军大连舰艇学院军事海洋与测绘系辽宁大连116018 海军大连舰艇学院导弹与舰炮系辽宁大连116018

为满足低空舰载导弹的海图保障需求,提出了兼顾其航路规划与导航定位的海图构建方法。首先将矢量海图的岛屿、海岸轮廓线进行提取,然后通过应用四叉树算法对海图进行网格化处理,并对比了不同限制条件下的海图网格化效果。为进一步验证... 详细信息

为满足低空舰载导弹的海图保障需求,提出了兼顾其航路规划与导航定位的海图构建方法。首先将矢量海图的岛屿、海岸轮廓线进行提取,然后通过应用四叉树算法对海图进行网格化处理,并对比了不同限制条件下的海图网格化效果。为进一步验证海图的适用性,应用蚁群优化算法规划隐蔽航路,同时通过匹配定位算法进行导航。仿真实验表明,重新构建的海图在满足低空舰载导弹隐蔽性规划航路的同时,还能够依据岛屿、沿岸边界的可匹配区域进行匹配导航定位,有效地提高了导弹的生存、突防能力。

关键词：舰载导弹四叉树隐蔽航路规划匹配定位网格化

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中国工业行业产能利用率测度及匹配定位分析

统计与决策 2017年第16期33卷 121-125页

作者：杨立勋温海笑西北师范大学经济学院兰州730070

文章运用生产函数法测度我国31个工业行业产能利用率并进行评价得出,产能过剩行业为传统重工业,垄断行业产能依然不足。与此同时,利用向量自回归协整分析得出价格指数对产能利用率具有正向作用、库存率和企业亏损面对产能利用率具有反... 详细信息

文章运用生产函数法测度我国31个工业行业产能利用率并进行评价得出,产能过剩行业为传统重工业,垄断行业产能依然不足。与此同时,利用向量自回归协整分析得出价格指数对产能利用率具有正向作用、库存率和企业亏损面对产能利用率具有反向作用,进一步通过脉冲响应函数与图示法分析得出,当期价格指数、库存率与滞后2期的产能利用率变化相匹配,当期的企业亏损面与滞后4期的产能利用率变化相匹配。

关键词：工业行业产能利用率测度匹配定位

2020年和林格尔M_(L)4.5地震微震匹配定位及发震构造探讨

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中国地震 2021年第2期37卷 430-441页

作者：张晖谭毅培马婷翟浩张珂李娟内蒙古自治区地震局呼和浩特010010 天津市地震局(中国地震局地震工程综合模拟与韧性抗震重点实验室) 天津300201

内蒙古和林格尔地处鄂尔多斯块体北缘阴山地震带内,历史上6级以上强震频发。2020年3月30日和林格尔发生M_(L)4.5地震,打破了自2005年以来阴山地震带M_(L)4.0以上地震的长期平静。研究此次地震序列的发震构造对区域应力状态和地震危险性... 详细信息

内蒙古和林格尔地处鄂尔多斯块体北缘阴山地震带内,历史上6级以上强震频发。2020年3月30日和林格尔发生M_(L)4.5地震,打破了自2005年以来阴山地震带M_(L)4.0以上地震的长期平静。研究此次地震序列的发震构造对区域应力状态和地震危险性分析有重要作用,然而内蒙古地震台网台站较为稀疏,相对于华北其他地区地震监测能力较低,对和林格尔地震序列的分析造成不利影响。本文采用匹配定位检测方法(M&L)检测区域台网目录遗漏的微震,并对检测到的地震事件进行精定位。匹配定位方法共检测到序列中可定位的地震事件61个,约为台网目录的1.3倍,可定位地震约为台网目录的2.9倍。地震序列重定位结果中余震整体呈现NE向的分布,与使用CAP方法得到主震震源机制NE向节面走向基本一致,破裂为正断走滑型,显示和林格尔M_(L)4.5地震序列发震构造为NE走向、NW倾向的拉张性断层。结合计算结果和区域地震地质构造特征,认为M_(L)4.5地震序列发震构造为NE走向的岱海-黄旗海盆地南缘断裂。

关键词：微震检测匹配定位发震构造和林格尔

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轮廓与特征点结合的雷达海图匹配定位

中国航海 2010年第3期33卷 22-26页

作者：何立居李启华广州航海高等专科学校广州510723 海军兵种指挥学院广州510430

为了实现雷达定位自动化,提高雷达定位的精度,针对电子海图信息和雷达信息匹配定位进行了研究。采用轮廓相似度概略定位与轮廓特征点匹配定位相结合的方法,克服单一匹配容易误匹的现象,达到提高定位精度,保证实时性的目的。详细论述了... 详细信息

为了实现雷达定位自动化,提高雷达定位的精度,针对电子海图信息和雷达信息匹配定位进行了研究。采用轮廓相似度概略定位与轮廓特征点匹配定位相结合的方法,克服单一匹配容易误匹的现象,达到提高定位精度,保证实时性的目的。详细论述了雷达回波图象轮廓特征点集和电子海图图像轮廓特征点集的建立方法,轮廓相似度的计算和概略定位方法,特征点集匹配集的确定和平差求最或然船位的方法。通过示例验证了研究的可行性及在各种定位条件下的定位准确性。

关键词：船舶、舰船工程导航雷达电子海图特征点集轮廓相似度匹配定位