室内停车场地图采集方法和装置与流程

本申请涉及地图制作领域，具体地，涉及一种对室内停车场进行信息采集，从而生成地图的方法和装置。

背景技术：

随着客户导航需求的不断丰富，以及现有技术的逐步发展，客户越来越多的提出了对停车场的地形进行导航的需求。而对停车场进行导航，应当要获得停车场的地图。而停车场不同于一般的地形，例如地下停车场，大量的停车场位于室内，无法通过高空卫星图像的方法来判别地形位置，从而生成地图。

对于室内停车场的数据采集，应该要采集如下方面的信息：

1、地面信息，包括道路方向、路口、上下坡、指示标牌等；

2、空间信息，包括电梯位置、室内停车场中其他兴趣点(pointofinteresting，poi)位置信息等。

由于室内停车场无gps信号，对于室内停车场的采集，已有的技术为激光点云方式采集，但这种采集方式对于效率影响较大，例如：1个中等规模的室内停车场激光扫描时间为10分钟，室内解算时间约为8小时，解算后，还需要人工对解算结果进行形状处理，约1小时，且无法同时采集空间信息，即楼梯、电梯、poi等位置信息，如将一个室内停车场完全采集，约需要2天以上的时间。

通过以上方式进行室内停车场地图采集，对于北京、上海等大城市数千 个室内停车场地图采集周期无疑是无法接受的，它存在以下不足：

1、成本较高，激光扫描装置+航位推算(deadreckoning，dr)设备+gps集成一套约100万；

2、效率低，由于单个停车场需要2天以上的时间，速度较慢，如客户要在2个月内完成北京市室内停车场地图采集，则需要的采集设备的数量增多，总体的设备投入至少上千万；

3、不适合大批量生产；由于在计算过程中需要人工对形状进行处理，因此，该方法不适合大规模，大批量的生产。

因此，对于室内停车场的数据采集，如何降低成本、提高效率、解决批量生产化的问题，提出一种快速生产、成本低、支持批量生产，且精度满足客户需求的采集方法成为现有技术亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出一种室内停车场地图采集方法和采集装置，利用航位推算(dr)设备、gps导航设备和高清相机对室内停车场进行信息采集，从而生成地图，具有快速制作为成果，提高生产效率，能够满足支持批量生产等优点。

为解决前述技术问题，本发明可采用以下技术方案：

一方面，本发明提出一种基于dr/gps和图像采集的室内停车场地图采集方法，包括如下步骤：

利用全球定位系统，获取停车场的位置信息；

通过车速传感器获取脉冲信号，根据所述脉冲信号和航位推算生成道路的形状信息；

采集停车场的图像信息，并对所述图像信息进行识别分析，获取所述停 车场内部的道路属性信息及兴趣点属性信息；

根据所述停车场的位置信息，并对所述路形状信息、所述道路属性信息和所述兴趣点属性信息进行矢量化处理，在空间上将相关信息进行结合，生成停车场初始采集图；

可选的，将已生成的停车场内部的道路形状信息与所述道路属性信息及兴趣点属性信息套合，对所述停车场初始采集图，分别进行点状数据、线状数据、面状数据和上下层数据之间的检查纠错，并根据纠错后的数据生成停车场最终采集图。

可选的，所述道路的形状信息包括道路的可选地位置和走向；

所述道路的属性信息包括所述道路的方向信息、种别信息、结构信息、单行或双行信息；所述兴趣点的属性信息包括停车场中的停车位编号、洗车场、电梯间、楼梯间、充电桩和消防设施。

可选的，所述面状数据包括整体面、墙体或者柱子；

所述线状数据包括各种道路；

所述点状数据包括停车位编号、洗车场、电梯间、楼梯间、充电桩和/或消防设施的各种兴趣点。

可选的，所述面状数据检查包括：

面状数据重复性检查，包括检查相邻面状数据是否存在压盖，和检查单个面数据的重复性的问题；和/或，面状数据的属性检查，包括检查面数据是否具有面属性，而不是线属性或者点属性；

所述线状数据检查包括：

线状数据重复检查：包括检查同一段线是否有两条或两条以上的重复记录；和/或，线状数据属性检查：包括检查线数据中记录的属性与采集的属性是否一致；

所述点状数据检查包括：

点状数据重复检查：包括检查同一点位中是否有两条或两条以上的重复记录；和/或，点状数据属性检查，包括检查点状数据中的名称、及其他属性值是否标注正确；

所述上下层数据之间检查包括：

上下层套合形状检查：用于检查多层室内停车场间不同层的面数据是否完整套合，和/或是否没有偏差，与现场保持一致；和/或，上下层道路属性对比检查：用于检查上下层线状属性是否相同，和/或是否与现场保持一致。

另一方面，本发明还公开了一种室内停车场地图采集装置，用于实现上述的室内停车场地图采集方法，该装置包括：

采集系统，包括道路形状采集模块和图像采集模块，其中，所述道路形状采集模块包括组合在一起的全球定位系统单元和航位推算单元，所述全球定位系统单元用于获取停车场的位置信息，所述航位推算单元用于获取车辆中车速传感器的脉冲信号，根据所述脉冲信号进行航位推算生成所述停车场内部的道路形状信息；所述图像采集单元，用于对停车场的图像信息进行采集，所述图像信息中包含所述停车场内部的道路属性信息及兴趣点属性信息；

初始采集图生成系统，用于对所述图像信息进行识别分析，获取所述停车场内部的道路属性信息及兴趣点属性信息，并根据所述停车场的位置信息，对所述道路形状信息、所述道路属性信息和所述兴趣点属性信息进行矢量化处理，在空间上将各种信息结合，生成停车场初始采集图；

可选的，检查纠错系统，用于将已生成的停车场内部的道路形状信息与所述道路属性信息及兴趣点属性信息套合，对所述停车场初始采集图，分别进行点状数据、线状数据、面状数据和上下层数据之间的检查纠错，并根据纠错后的数据生成停车场最终采集图。

可选的，所述检查纠错系统包括：套合模块，用于将已测量出的道路形状信息与图像测量时采集的所述道路属性信息及兴趣点属性信息进行套合，对所述停车场初始采集图进行检查；纠错模块，用于根据所述套合模块的检查结果，对发现的错误进行核查、纠错。

可选的，所述套合模块包括面状数据检查单元、线状数据检查单元、点状数据检查单元和上下层数据检查单元，其中：

所述面状数据检查单元，用于：

面状数据重复性检查，包括检查相邻面状数据是否存在压盖，和检查单个面数据的重复性的问题；

面状数据的属性检查，包括检查面数据是否具有面属性，而不是线属性或者点属性；

所述线状数据检查单元，用于进行：

线状数据重复检查，包括检查同一段线是否有两条或两条以上的重复记录；

线状数据属性检查，包括检查线数据中记录的属性与采集的属性是否一致；

所述点状数据检查单元，用于进行：

点状数据重复检查，包括同一点位中是否有两条或两条以上的重复记录，

点状数据属性检查，包括检查点状数据中的名称、及其他属性值是否标注正确；

所述上下层数据检查单元，用于进行：

上下层套合形状检查，包括检查多层室内停车场间不同层的面数据是否完整套合，和/或是否没有偏差，与现场保持一致；

上下层道路属性对比检查，包括检查上下层线状属性是否相同，和/或是否与现场保持一致。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明现场通过gps获取停车场的位置信息，通过航位推算测量道路形状，可利用高清相机采集地面设施及空间信息，将各种信息矢量化后获得停车场初始采集图，本发明采用的现场采集设备成本低，操作简单，能够很好的还原道路的各类信息，具有成像速度快，精度高，容易数字化等优点；而且本发明采用的将现场采集的图形矢量化处理的方式快捷、准确，可实现批量生产。

此外，本发明还可以分别进行点状数据、线状数据、面状数据和上下层数据之间的检查纠错，并根据纠错后的数据生成停车场最终采集图，进一步提升停车场信息的准确度，确保停车场地图的质量，提高用户的体验度。使用本发明的方法和装置具有采集效率高，成本低，适合大规模生产等优点。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明可选实施例的室内停车场地图采集方法的分解示意图；

图2是根据本发明可选实施例的室内停车场地图采集方法的流程示意图；

图3是根据本发明可选实施例的室内停车场地图采集装置的组成示意图；

图4是根据本发明可选实施例的停车位之间压盖纠错示意图；

图5是根据本发明可选实施例的停车位与柱子压盖纠错示意图；

图6是根据本发明可选实施例的柱子间位置重叠纠错示意图。

附图标记说明：

1、采集系统；10、道路形状采集模块、11、全球定位系统(gps)单元；12、航位推算(dr)单元；13、图像采集模块；2、初始采集图生成系统；3、检查纠错系统；31、套合模块；311、面状数据检查单元；312、线状数据检查单元；313、点状数据检查单元；314、上下层数据检查单元；32、纠错模块。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的可选实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

参见图1示出了一种利用航位推算(dr)设备，gps导航设备和高清相机对室内停车场进行信息采集，从而生成地图的大体步骤。

利用gps导航设备和航位推算(deadreckoning，dr)作为道路形状采集模块，利用诸如高清相机作为图像采集模块，两者共同组成采集系统，以汽车作为载体，将汽车开进停车场，进行相关信息采集。其中gps导航设备在露天处可以获得停车场的位置信息，在进入停车场后由于没有gps信号， 可以通过航位推算生成道路形状信息，图像采集模块中的高清相机用于停车场图像信息的采集，该图像信息包括停车场中的各种图像，从而获得例如停车位的位置、柱子的位置、人行道的位置等道路属性信息，和包括各种功能性标识或者设备在内的兴趣点(pointofinteresting，poi)属性信息。初始采集图生成系统对上述信息进行矢量化处理，并在空间上，得到初始采集图，初始采集图经过纠错以后，最终得到停车场最终采集图。

这里，本发明实施例公开一种室内停车场地图采集方法，参见图2所示，本实施例的室内停车场地图采集方法包括以下处理步骤：

步骤s110：利用全球定位系统，获取停车场的位置信息。

步骤s120：通过车速传感器获取脉冲信号，根据所述脉冲信号和航位推算生成道路形状信息。

由于室内停车场接收不到gps信号，因此可以在地面接收gps信号，进入地下停车场处于无gps信号后，由车轮上的车速传感器给航位推算脉冲信号，通过航位推算+脉冲信号，判断车辆行驶方向，对车辆的行驶方向通过计算设备进行计算，得到道路的形状信息。

同时，由于在进入停车场之间，或者驶出停车场后，均能够得到相应位置点的位置信息，加上航位推算前后的位置关系，可以通过航位推算得到停车场整个区域内具体每个点的位置信息，从而完整地得到整个停车场的位置信息。

其中，所述道路的形状信息包括道路的具体位置和走向等信息，例如车应该从哪里进，从哪里出，哪里是单行线等等。

需要说明的是，虽然在附图中，先进行步骤s110，再进行步骤s120，但这并非为限定，也可以先进行步骤s120，在进行步骤s110，均能够实现本实施例的效果，本实施例对各步骤的执行顺序不作严格限制。

步骤s130：采集停车场的图像信息，并对所述图像进行识别分析，获取所述停车场内部的道路属性信息及兴趣点属性信息。

采集过程中，可选用高清相机拍摄相关的图像，本实施例中的图像可以为静态图像，也可以是动态图像，即视频，因此，能够识别相关特征的图像均可作为本实施例的可选方式。通过对图像进行识别和分析，可以获取停车场内部的道路属性信息及兴趣点属性信息。

例如，根据图像中的道路指示方向箭头，能够提取车辆行驶方向；根据影像中道路两侧车辆排列数量、停车位排列标线，能够分析两侧车位个数，以2.5*5米标准车位增加车位形状；根据图像中楼梯、电梯标牌，匹配道路测量轨迹，能够自动标注位置，并提取出各类的兴趣点。

需要说明的是，其中，所述道路的属性信息包括所述道路的方向信息、种别信息、结构信息、单行或双行信息等，例如：方向信息可识别停车场的进口、出口，种别可确定人行还是车行，道路结构可识别该道路是挂接式还是立交式的。所述兴趣点的属性信息包括停车场中的停车位编号、洗车场、电梯间、楼梯间、充电桩和消防设施等。总之，任何与道路或者停车场有关的属性信息均在此，不一一举例。

需要强调的是，上述这类信息都可以通过图像识别而进行自动化的提取。

步骤s140：根据所述停车场的位置信息，并对已生成的停车场内部的道路形状信息及所述兴趣点属性信息进行矢量化处理，在空间上将相关信息进行结合，生成停车场初始采集图。

步骤s150：对所述停车场初始采集图，分别进行点状数据、线状数据、面状数据和上下层数据之间的检查纠错，并根据纠错后的数据生成停车场最终采集图。

本步骤中，通过影像套合将已测量出的道路形状信息，即车辆行驶轨迹 与测量形状时采集的图像套合，检查生成的停车场初始采集图是否正确，并对发现的问题进行核查、纠正。这样，可进一步提升停车场信息的准确度，确保停车场地图的质量，提高用户的体验度。

这两个步骤可以在停车场信息采集完成之后进行，即，当采集完停车场的各种信息，完成现场采集回到工作室后进行，将道路信息、位置信息、以及各种属性，利用计算装置，例如采集图生成系统2进行矢量化，并在空间上进行结合，生成停车场初始采集图。

生成停车场初始采集图后，利用检查纠错系统3，进行各种纠错。在停车场初始采集图中存在各种点状、线状和面状的数据，分别对上述数据，进行属性和重复性的纠错。

需要指出的是，上述各实施例也可以利用人工补充记录部分道路及兴趣点属性信息，可留设人工输入接口。

可选地，上述室内停车场地图采集方法实施例中，面状数据包括整体面、墙体或者柱子，上述方法进一步包包括：

1)面状数据重复性检查，包括检查相邻面状数据是否存在压盖，和检查单个面数据的重复性的问题。

例如，参见图3-5，检查相邻面状数据是否存在压盖，如图3所示，相邻停车位之间出现的压盖；又如图4所示，停车位和柱子之间出行的压盖问题。关于检查单个面数据的重复性的问题，如图5所示，同一位置出现两个柱子。

2)面状数据的属性检查，检查面数据是否具有面属性，而不是线属性或者点属性。

可选地，上述室内停车场地图采集方法实施例中，线状数据包括各种道路，上述方法进一步包括：

1)线状数据重复检查：用于检查同一段线是否有两条或两条以上的重复记录。

2)线状数据属性检查：用于检查线数据中记录的属性与采集的属性是否一致，例如，线属性中应为车行道路，作业中给标注了人行道路。

可选地，上述室内停车场地图采集方法实施例中，所述点状数据包括洗车场、电梯间、楼梯间、充电桩和消防设施等各种兴趣点(poi)

1)点状数据重复检查：用于同一点位中是否有两条或两条以上的重复记录。

2)点状数据属性检查：用于检查点状数据中的名称、及其他属性值是否标注正确。

可选地，上述室内停车场地图采集方法实施例中，所述上下层数据之间检查包括：

1)上下层套合形状检查：用于检查多层室内停车场间不同层的面数据是否完整套合，和/或是否没有偏差，与现场保持一致。

2)上下层道路属性对比检查：用于检查上下层线状属性是否相同，和/或是否与现场保持一致。

在实际实施中，图像和形状可以同时进行采集，采集后通过分析设备或者软件的方式分析采集得到相关信息。本实施例采用的现场采集设备成本低，操作简单。

需要指出的是，套合纠错的判断可以由计算机实现，如果发现有套合不一致的，进行报错提示核查及纠错。

另外，上述的步骤s130、步骤s140和步骤s150均可以通过计算设备自动计算来实现。

在上述实施例中，航位推算(deadreckoning，dr)是较常使用的车辆 定位系统，它利用距离传感器和方向传感器测量出车辆的行驶距离、速度和方位，在短时间内导航精度较高，且成本低，更重要的是能够在室内、隧道内进行导航，但航位推算对于长时间导航容易将定位误差累积，需要采取措施来避免误差累积。因此，基于这些优势，本发明的发明人将gps导航与航位推算进行结合并改进优化，实现对室内、隧道内的各种导航进行定位。

其次，相对于激光扫描，本实施例的图像信息采集技术，特别是高清的图像信息采集技术，能够很好的还原道路的各类信息，具有成像速度快，精度高，容易数字化等优点。

本实施例中，在步骤s130生成停车场初始采集图，而后进行步骤s140及步骤s150得到停车场最终采集图，但显然，这仅仅是一种示例，并不是必要。本发明也可以在步骤s130中就进行各种信息的矢量化，生成停车场初始采集图，而在步骤s140中就行检查，然后直接生成停车场最终采集图。

为实现上述各实施例的室内停车场地图采集方法，本发明的一个可选实施例还提供了一种室内停车场地图采集装置，参见图6，该室内停车场地图采集装置可包括采集系统1及初始采集图生成系统2。

其中，采集系统1包括道路形状采集模块10和图像采集模块13，其中，所述道路形状采集模块10包括组合在一起的全球定位系统(gps)单元11和航位推算(dr)单元12，所述全球定位系统(gps)单元11用于获取停车场的位置信息，所述航位推算(dr)单元12，用于获取车辆中车速传感器的脉冲信号，根据所述脉冲信号和航位推算生成所述停车场内部的道路形状信息，所述图像采集模块13，用于对停车场的图像信息进行采集，所述图像信息中还包含了所述停车场内部的道路属性信息及兴趣点属性信息。

本实施例中，采集系统可安装在行驶的车辆上，当车辆驶入停车场时，卫星定位全球定位系统(gps)单元11和航位推算(dr)单元12能够定位出车辆行驶的路径。由于车辆行驶过停车场的每一条道路，因而能够采集得 到道路的形状信息。而由于图像采集模块13能够对停车场进行各种成像，得到停车场中道路、停车位、柱子的位置图像，还能够得到停车场中道路和兴趣点的属性信息，如即单行或者双行的标识、洗车场、电梯间、楼梯间、充电桩和消防设施等信息。

需要指出明的是，所述图像采集模块13可以为高清相机，也可以为其他照相机或者摄像机。所述图像可以为静态图像，也可以是动态图像，即视频，可识别出相关特征的图像信息均可作为本实施例的可选方式。

其中，初始采集图生成系统2用于对所述图像信息进行识别分析，获取所述停车场内部的道路属性信息及兴趣点属性信息，并根据所述停车场的位置信息，对所述道路形状属性信息、所述道路属性信息和所述兴趣点属性信息进行矢量化处理，在空间上将各种信息结合，生成停车场初始采集图。

作为一种可选的实施方式，上述实施例的室内停车场地图采集装置还可包括检查纠错系统3，检查纠错系统3用于将已生成的停车场内部的道路形状信息与所述道路属性信息及兴趣点属性信息套合，生成初始采集图；对所述停车场初始采集图，分别进行点状数据、线状数据、面状数据和上下层数据之间的检查纠错，并根据纠错后的数据生成停车场最终采集图。

其中，所述面状数据包括整体面、墙体或者柱子；所述线状数据包括各种道路；所述点状数据包括洗车场、电梯间、楼梯间、充电桩和/或消防设施等各种兴趣点。

作为一种可选的实施方式，上述实施例中的图像采集模块13可以为高清相机，也可以为其他照相机或者摄像机。

所述检查纠错系统3中包括：套合模块31，用于将已测量出的道路形状信息与图像测量时采集的所述道路属性信息及兴趣点属性信息进行套合，对所述停车场初始采集图进行检查；纠错模块32，用于根据所述套合模块的检 查结果，对发现的错误进行核查、纠错。通过图像套合，检查自动计算匹配结果是否正确。

可选的，所述套合模块31还包括面状数据检查单元311，用于进行：

面状数据重复性检查，包括检查相邻面状数据是否存在压盖，和检查单个面数据的重复性的问题。

例如，参见图3-5，检查相邻面状数据是否存在压盖、重复：如图3所示，相邻停车位之间出现了压盖问题；如图4所示，停车位和柱子之间出现了压盖问题；另外，对于检查单个面数据的重复性的问题，如图5所示，其示出了同一位置有两个柱子的问题。

需要说明的是，面状数据的属性检查，检查面数据是否具有面属性，而不是线属性或者点属性。

可选的，所述套合模块31还包括线状数据检查单元312，用于进行：

线状数据重复检查，包括检查同一段线是否有两条或两条以上的重复记录；

线状数据属性检查，包括检查线数据中记录的属性与采集的属性是否一致，例如，线属性中应为车行道路，作业中给标注了人行道路。

可选的，所述套合模块31还包括点状数据检查单元313，用于进行：

点状数据重复检查，包括同一点位中是否有两条或两条以上的重复记录；

点状数据属性检查，包括检查点状数据中的名称、及其他属性值是否标注正确。

可选的，所述套合模块31还包括上下层数据检查单元314，用于进行：

上下层套合形状检查，包括检查多层室内停车场间不同层的面数据是否完整套合，和/或是否没有偏差，与现场保持一致；

上下层道路属性对比检查，包括检查上下层线状属性是否相同，和/或是否与现场保持一致。

在本实施例中，初始采集图生成系统2和检查纠错系统3可以在一个计算装置中，也可以在不同的计算装置中，只要完成相应的功能即可，均在本发明所要求保护的范围之内。

这两个系统可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上,可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

综上，本发明的上述各实施例具有如下的优点：

1、投入成本低。

1)现场成本：上述实施例中采用的drgps和高清相机成本约2万，而现有的激光点云方式的激光设备约100万。

2)室内成本：上述实施例的室内处理设备可采用普通计算设备；而激光点云方式需要的计算量大，解算点云设备需要配置较高设备。

2、室内矢量化采集快速，例如将现场采集的图形进行矢量化处理，一般200个车位的室内停车场处理时间约为4小时；而现有的激光点云方式用于解算点云数据约10小时，且不能采集位置信息。

3、现场采集操作简单、快速，例如一般200个车位室内停车场地图的采集时间，采用本发明上述实施例的方法和装置，仅约30分钟便能完成。

4、可支持批量生产：由于成本比已有激光工艺缩减50倍；且效率比已有激光提高2-3倍以上，因此，可以使得本发明的方法和装置能够支持批量生产。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。