GPS信息优化方法、装置、行车记录仪以及存储介质与流程

gps信息优化方法、装置、行车记录仪以及存储介质
技术领域
1.本技术涉及互联网技术领域，尤其涉及gps信息优化方法、装置、行车记录仪以及存储介质。


背景技术：

2.全球定位系统(global positioning system，gps)具有性能好、精度高、应用广的特点，是迄今较常用的导航定位系统。
3.在某些场景下，例如，桥下，涵洞，隧道，密集楼宇之间等gps信号不好的位置，需要对gps信息进行修正，来提高gps信息的精度。
4.相关技术中，可以利用惯性测量单元imu(inertial measurement unit)对gps信息进行优化。
5.然而，采用此种方式具有累计误差，随着时间的推移，优化后的gps信息也会越来越不准确，进而使得定位精度越来越差而导致如路线规划错误、还车位置错误等所带来的安全隐患。


技术实现要素：

6.为克服相关技术中存在的问题，本技术提供一种gps信息优化方法、装置、行车记录仪以及存储介质，该优化方法，能够在gps信号较差时提高gps信息的精度，以提高定位准确度，降低安全隐患。
7.本技术第一方面提供一种gps信息优化方法，应用于行车记录仪，包括：
8.当接收到gps信息优化指令时，获取所述行车记录仪所采集的视觉图像；
9.计算所述视觉图像对应的位姿信息；
10.利用所述位姿信息对待优化gps信息进行优化；
11.输出优化后的gps信息。
12.可选的，所述获取所述行车记录仪所采集的视觉图像包括：
13.以所述gps信息优化指令为触发，控制所述行车记录仪中的图像采集设备按照预设时间间隔采集视觉图像。
14.可选的，所述计算所述视觉图像对应的位姿信息包括：
15.根据预设模型将第一时刻所采集的第一视觉图像、第二时刻所采集的第二视觉图像作为输入参数，得到相机外参；所述相机外参包括旋转参数和平移参数；
16.将所述相机外参作为所述视觉图像的位姿信息。
17.可选的，所述利用所述位姿信息对待优化gps信息进行优化包括：
18.获得待优化gps信息；
19.根据所述相机外参对所述待优化gps信息中的平移参数和旋转参数进行修正，得到优化后的优化后的gps信息。
20.可选的，所述行车记录仪包括imu装置以及gps装置，则所述获得待优化gps信息具
体包括：
21.获得所述imu装置输出的imu修正信息；
22.获得当前时刻gps装置输出的gps信息；
23.利用所述imu修正信息修正所述gps信息得到待优化gps信息。
24.可选的，所述预设时间间隔为所述gps装置进行两次gps测试的时长。
25.本技术第二方面提供一种gps信息优化装置，应用于行车记录仪，包括：
26.触发模块，用于当接收到gps信息优化指令时，获取所述行车记录仪所采集的视觉图像；
27.计算模块，用于计算所述视觉图像对应的位姿信息；
28.优化模块，用于利用所述位姿信息对待优化gps信息进行优化；
29.输出模块，用于输出优化后的gps信息。
30.优选的，所述触发模块包括：
31.触发单元，用于以所述gps信息优化指令为触发，控制所述行车记录仪中的图像采集设备按照预设时间间隔采集视觉图像。
32.本技术第三方面提供一种电子设备，包括：
33.处理器；以及
34.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。
35.本技术第四方面提供一种非暂时性机器可读存储介质，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。
36.本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：
37.本技术技术方案，当接收到gps信息优化指令时，获取所述行车记录仪所采集的视觉图像；计算所述视觉图像对应的位姿信息；利用所述位姿信息对待优化gps信息进行优化；输出优化后的gps信息。可见，由于本技术技术方案可以利用行车记录仪中所采集的视觉图像来对gps信息进行进一步优化，能够在gps信号较差时提高gps信息的精度，以提高定位准确度，降低安全隐患。
38.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，并不能限制本技术。
附图说明
39.通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
40.图1是本技术实施例示出的一种gps信息优化方法的流程示意图；
41.图2是本技术实施例示出的一种gps信息优化装置的结构示意图；
42.图3是本技术实施例示出的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
43.下面将参照附图更详细地描述本技术的优选实施方式。虽然附图中显示了本技术
的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本技术更加透彻和完整，并且能够将本技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
44.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
45.应当理解，尽管在本技术可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本技术范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
46.本技术实施例中，主要用于对gps信息进行校正。相关技术中，可以利用利用惯性测量单元imu(inertial measurement unit)对gps信息进行优化。其中，imu中具有陀螺仪，主要依靠加速度来对gps信息进行补充。但是，随着时间的增长，误差会越来越大，使得最终的结果也不够准确。
47.针对上述问题，本技术实施例提供一种gps信息优化方法，能够在gps信号较差时提高gps信息的精度，以提高定位准确度，降低安全隐患。
48.以下结合附图详细描述本技术实施例的技术方案。
49.图1是本技术实施例示出的一种gps信息优化方法的流程示意图。
50.参见图1，本技术实施例示出的一种gps信息优化方法，应用于行车记录仪，所述方法包括：
51.s100、当接收到gps信息优化指令时，获取所述行车记录仪所采集的视觉图像；
52.本技术实施例中，应用于行车记录仪中。本技术实施例中的行车记录仪，优选具有gps装置、imu装置、图像采集装置以及处理装置。其中，图像采集装置可以是如ccd或cmos等类型的摄像头。
53.本技术实施例中，当需要对gps信息进行优化时，会接收到优化指令。例如，当判断gps信号不满足预设信号值时，则发出该优化指令。还可以是当开启某程序时，触发该优化指令，亦或是如在imu装置对gps信息进行优化后触发该优化指令。
54.当接收到优化指令时，会获取行车记录仪所采集的视觉图像。
55.其中，所述获取所述行车记录仪所采集的视觉图像包括：
56.以所述gps信息优化指令为触发，控制所述行车记录仪中的图像采集设备按照预设时间间隔采集视觉图像。
57.可以理解的是，各个传感器的测量时间间隔并不相等。通常imu最密集，约100hz；视频采集装置可以为30hz；gps装置可以为1hz。
58.本技术实施例中，图像采集装置可以按照预设时间间隔采集视觉图像。其中，预设时间间隔优选为所述gps装置进行两次gps测试的时长。即gps装置两次执行定位的时长。当然，对具体时间可根据实际需要进行设置，只要两张图片中含有同样的物体，具有一定相似
性即可；在实际应用中通常是一个视频的相邻2帧，例如1/30s。
59.本技术实施例中，获得的视觉图像用于计算出修正参数，修正参数例如平移参数。来对gps信息进行修正，提高定位的精确度。
60.s200、计算所述视觉图像对应的位姿信息；
61.本技术实施例中，获得视觉图像后，对其进行位姿信息的计算。
62.其中，位姿信息包括位置和姿态，位置可以用t表示，表示它的空间位置；姿态可以用r标识，表示它的朝向、俯仰等。
63.计算相机视觉图像位姿信息的具体过程可以包括：
64.根据预设模型将第一时刻所采集的第一视觉图像、第二时刻所采集的第二视觉图像作为输入参数，得到相机外参；所述相机外参包括旋转参数和平移参数；
65.将所述相机外参作为所述视觉图像的位姿信息。
66.本技术实施例中，优选采用有预设模型，该预设模型中可以利用输入的第一视觉图像和第二视觉图像计算出相机外参。通过多组对应点(correspondence)进行帧间匹配，求出本质矩阵e。然后通过对e进行分解求出相机外参r和t，即位姿信息。其中，涉及通过运用特征点提取、匹配，对极几何(epipolar geometry)，solvepnp等成熟的技术，在此不进行赘述。
67.可以理解的是，由于相机空间存在尺度等价的特性，因此，本技术实施例中，还可以对t乘一个任意大小的常数，使得满足相片之间的位姿变化，因此，t通常都进行了归一化处理，可以记作r_image,t_image，可以表示出在x-y-z这三个方向上平移的比例。
68.s300、利用所述位姿信息对待优化gps信息进行优化；
69.本技术实施例中，待优化gps信息可以是gps装置所输出的gps信息，也可以是采用imu对原始gps信息进行修正后的gps信息。
70.其中，优化可以是对待优化gps信息中的坐标和位置进行修正的过程。
71.本技术实施例中，主要是利用行车记录仪来实时优化待优化gps信息，提高gps信息的精度。优化的具体过程在后面进行详细介绍。
72.需要说明的是，本技术实施例中的行车记录仪，可以与云服务器数据连接，当行车记录仪无法满足运算要求时，或优化所占用cpu效率较高时，会上传到云服务器中，指示云服务器执行该优化过程。
73.因此，本技术实施例中，还可以包括，当计算所述位姿信息的计算效率和/或利用所述位姿信息对待优化gps信息进行优化的优化效率无法满足预设要求时，则将待优化gps信息和/或所述位姿信息上传到与行车记录仪连接的云服务器，使得所述云服务器执行计算位姿信息和/或利用所述位姿信息对待优化gps信息进行优化的步骤，并返回对应的结果。
74.s400、输出优化后的gps信息。
75.最后，会输出优化后的gps信息。
76.其中，优化后的gps信息可以用于应用中，例如导航，也可以作为后续计算的依据，例如无人驾驶汽车的后续路径计算等，在此不进行赘述。
77.可以看出，本技术技术方案，当接收到gps信息优化指令时，获取所述行车记录仪所采集的视觉图像；计算所述视觉图像对应的位姿信息；利用所述位姿信息对待优化gps信
息进行优化；输出优化后的gps信息。可见，由于本技术技术方案可以利用行车记录仪中所采集的视觉图像来对gps信息进行进一步优化，能够在gps信号较差时提高gps信息的精度，以提高定位准确度，降低安全隐患。
78.前述实施例介绍了对待优化gps信息进行优化的过程，下面对此进行详细介绍。
79.本技术实施例中，所述利用所述位姿信息对待优化gps信息进行优化包括：
80.获得待优化gps信息；
81.根据所述相机外参对所述待优化gps信息中的平移参数和旋转参数进行修正，得到优化后的优化后的gps信息。
82.其中，所述行车记录仪包括imu装置以及gps装置，则所述获得待优化gps信息具体包括：
83.获得所述imu装置输出的imu修正信息；
84.获得当前时刻gps装置输出的gps信息；
85.利用所述imu修正信息修正所述gps信息得到待优化gps信息。
86.本技术实施例中，对待优化gps信息进行优化。即对该待优化gps信息中的旋转参数(r_vio)和平移参数(t_vio)进行修正。
87.其中，可以通过预设函数cost_function来确定最终所需要得到的修正信息。
88.其中，可以包括第一修正函数error[0]，以及第二修正函数error[1]。第一修正函数error[0]＝norm(r_image.inv*r_vio-eye)，其中，r_image为前述计算的旋转参数。error[1]＝norm(t_image-normalize(t_vio))，其中，t_image为前述计算的平移参数。
[0089]
本技术实施例中，当error[0]以及error[1]最小时，则确定出修正后的gps信息，其中error0＝t_gps-r_vio，error1＝t_gps-t_vio，利用error0和error1对gps信息进行修正。
[0090]
可以理解的是，error[0]以及error[1]可以根据实际需要设置调整比例，例如，将error[0]的权重比调整为40％，error[1]的权重比调整为60％，来确定最小值。
[0091]
可以理解的是，设置预设函数的目的，是为了得到使用图像采集装置对待优化gps信息进行修正的结果更接近实际位置，当待优化gps信息为利用所述imu修正信息修正所述gps信息得到待优化gps信息时，该待优化gps信息为第一待优化gps信息，利用图像采集装置对真实gps信息进行优化后得到的为第二待优化gps信息，采用加权平均算法对第一待优化gps信息和第二待优化gps信息进行计算，得到修正gps信息，该修正gps信息作为步骤输出优化后的gps信息。
[0092]
当然，可以理解的是，只需要利用行车记录仪中图像采集装置进行采集后的视觉图像实现对gps信息进行优化而提高gps信息的精度即可，具体的算法本领域技术人员可以根据实际需要进行进一步改进。但该改进仍然在本技术实施例所公开的范围内。
[0093]
可以看出，本技术实施例可以利用行车记录仪来实现优化车机里面的gps信息进而得到更加精准的位置。
[0094]
与前述应用功能实现方法实施例相对应，本技术还提供了一种gps信息优化装置装置、电子设备及相应的实施例。
[0095]
图2是本技术实施例示出的一种gps信息优化装置的结构示意图。
[0096]
参见图2，本技术实施例示出的一种gps信息优化装置，应用于行车记录仪，所述装
置包括：
[0097]
触发模块1，用于当接收到gps信息优化指令时，获取所述行车记录仪所采集的视觉图像；
[0098]
计算模块2，用于计算所述视觉图像对应的位姿信息；
[0099]
优化模块3，用于利用所述位姿信息对待优化gps信息进行优化；
[0100]
输出模块4，用于输出优化后的gps信息。
[0101]
可选的，所述触发模块包括：
[0102]
触发单元，用于以所述gps信息优化指令为触发，控制所述行车记录仪中的图像采集设备按照预设时间间隔采集视觉图像。
[0103]
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不再做详细阐述说明。
[0104]
图3是本技术实施例示出的电子设备的结构示意图。
[0105]
参见图3，电子设备1000包括存储器1010和处理器1020。
[0106]
处理器1020可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0107]
存储器1010可以包括各种类型的存储单元，例如系统内存、只读存储器(rom)，和永久存储装置。其中，rom可以存储处理器1020或者计算机的其他模块需要的静态数据或者指令。永久存储装置可以是可读写的存储装置。永久存储装置可以是即使计算机断电后也不会失去存储的指令和数据的非易失性存储设备。在一些实施方式中，永久性存储装置采用大容量存储装置(例如磁或光盘、闪存)作为永久存储装置。另外一些实施方式中，永久性存储装置可以是可移除的存储设备(例如软盘、光驱)。系统内存可以是可读写存储设备或者易失性可读写存储设备，例如动态随机访问内存。系统内存可以存储一些或者所有处理器在运行时需要的指令和数据。此外，存储器1010可以包括任意计算机可读存储媒介的组合，包括各种类型的半导体存储芯片(dram，sram，sdram，闪存，可编程只读存储器)，磁盘和/或光盘也可以采用。在一些实施方式中，存储器1010可以包括可读和/或写的可移除的存储设备，例如激光唱片(cd)、只读数字多功能光盘(例如dvd-rom，双层dvd-rom)、只读蓝光光盘、超密度光盘、闪存卡(例如sd卡、min sd卡、micro-sd卡等等)、磁性软盘等等。计算机可读存储媒介不包含载波和通过无线或有线传输的瞬间电子信号。
[0108]
存储器1010上存储有可执行代码，当可执行代码被处理器1020处理时，可以使处理器1020执行上文述及的方法中的部分或全部。
[0109]
上文中已经参考附图详细描述了本技术的方案。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。另外，可以理解，本技术实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减，本技术实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
[0110]
此外，根据本技术的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品，该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本技术的上述方法中部分或全部步骤的计算机程序代码指令。
[0111]
或者，本技术还可以实施为一种非暂时性机器可读存储介质(或计算机可读存储介质、或机器可读存储介质)，其上存储有可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)，当所述可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)被电子设备(或电子设备、服务器等)的处理器执行时，使所述处理器执行根据本技术的上述方法的各个步骤的部分或全部。
[0112]
本领域技术人员还将明白的是，结合这里的申请所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。
[0113]
附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的系统和方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标记的功能也可以以不同于附图中所标记的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0114]
以上已经描述了本技术的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。