(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210866203.3 (22)申请日 2022.07.22 (71)申请人 上海西井信息科技有限公司 地址 200050 上海市长 宁区江苏路398号 503-3室 (72)发明人 谭黎敏　赵钊　尤超勤　 (74)专利代理 机构 上海隆天律师事务所 31282 专利代理师 徐莉　钟宗 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/80(2017.01) G06V 10/762(2022.01) (54)发明名称 轨道检测方法、 装置、 电子设备和存 储介质 (57)摘要 本发明涉及智能化轨道交通技术领域， 提供 一种轨道检测方法、 装置、 电子设备和存储介质。 轨道检测方法包括： 自相机采集的图像数据中获 得表征轨道区域的目标图像数据； 基于相机参数 矩阵和目标图像数据， 自激光雷达采集的点云数 据中获得表征轨道区域的目标点 云数据； 根据目 标点云数据， 提取激光雷达的坐标系到轨道平面 的坐标系的转换矩阵； 基于相机参数矩阵和转换 矩阵， 获得由目标图像数据投影至轨道平面生成 的目标轨道数据； 根据目标轨道数据， 拟合目标 轨道方程。 本发明的轨道检测方案， 能够结合激 光雷达的感知能力和相机成像无运动畸变且像 素稠密的特性， 提升轨道检测精度、 增长轨道检 测距离， 高效、 准确获得轨道检测结果。 权利要求书2页 说明书10页 附图6页 CN 115222704 A 2022.10.21 CN 115222704 A 1.一种轨道检测方法， 其特 征在于， 包括： 自相机采集的图像数据中获得表征轨道区域的目标图像数据； 基于相机参数矩阵和所述目标图像数据， 自激光雷达采集的点云数据中获得表征所述 轨道区域的目标点云数据； 根据所述目标点云数据， 提取激光雷达的坐标系到 轨道平面的坐标系的转换矩阵； 基于所述相机参数矩阵和所述转换矩阵， 获得由所述目标图像数据投影至所述轨道平 面生成的目标轨道数据； 根据所述目标轨道数据， 拟合目标轨道方程。 2.如权利要求1所述的轨道检测方法， 其特征在于， 所述自相机采集的图像数据中获得 表征轨道区域的目标图像数据前， 还 包括： 对所述相机和所述激光雷达进行时间同步。 3.如权利要求1所述的轨道检测方法， 其特征在于， 所述自相机采集的图像数据中获得 表征轨道区域的目标图像数据， 包括： 对所述图像数据进行语义分割， 获得二值化的目标图片， 所述目标图片中包含表征所 述轨道区域的所述目标图像数据。 4.如权利要求1所述的轨道检测方法， 其特征在于， 所述相机参数矩阵包括相机坐标系 到像素坐标系的内参矩阵和所述激光雷达的坐标系到所述相机坐标系的外参矩阵； 所述自激光雷达采集的点云数据中获得表征 所述轨道区域的目标点云数据， 包括： 基于所述相机参数矩阵， 将所述 点云数据投影至所述目标图像数据所在的目标图片； 根据所述目标图片中与所述目标图像数据重合的点云数据， 获得 所述目标点云数据。 5.如权利要求4所述的轨道检测方法， 其特征在于， 采用 如下投影公式， 将所述点云数 据投影至所述目标图片： ud＝KdTldP； 其中， Kd是所述内参矩阵， Tld是所述外参矩阵， P是所述点云数据基于所述激光雷达坐 标系的位置坐标， ud是所述点云数据基于所述像素坐标系的位置坐标。 6.如权利要求1所述的轨道检测方法， 其特征在于， 所述提取激光雷达的坐标系到轨道 平面的坐标系的转换矩阵， 包括： 采用随机抽样一致算法， 根据所述目标点云数据拟合轨道平面， 并提取所述激光雷达 的坐标系到所述轨道 平面的坐标系的所述 转换矩阵。 7.如权利要求1所述的轨道检测方法， 其特征在于， 所述相机参数矩阵包括相机坐标系 到像素坐标系的内参矩阵和所述激光雷达的坐标系到所述相机坐标系的外参矩阵； 所述获得由所述目标图像数据投影至所述轨道 平面生成的目标轨道数据， 包括： 根据所述相机参数矩阵和所述转换矩阵， 获得所述像素坐标系到所述轨道平面的坐标 系的变换矩阵； 基于所述变换矩阵， 将所述目标图像数据投影至所述轨道 平面。 8.如权利要求7所述的轨道检测方法， 其特征在于， 采用 如下变换公式， 获得所述变换 矩阵： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115222704 A 2其中， Hinv是所述变换矩阵， Kd是所述内参矩阵， Tld是所述外参矩阵， Tlr是所述转换矩 阵， [0:3,(0,1,3)]表示取 前三行的第0， 1， 3列。 9.如权利要求7所述的轨道检测方法， 其特征在于， 所述将所述目标图像数据投影至所 述轨道平面后， 还 包括： 对所述目标图像数据投影至所述轨道平面生成的投影数据， 进行归一化处理和二维化 处理， 以生成所述目标轨道数据。 10.如权利要求1所述的轨道检测方法， 其特 征在于， 所述拟合目标轨道方程， 包括： 对所述目标轨道数据进行聚类， 获得对应 每根轨道的数据簇； 基于最小二乘法， 对每 个所述数据簇进行曲线拟合； 根据各所述数据簇的曲线拟合结果， 获得 所述目标轨道方程。 11.如权利要求1 ‑10任一项所述的轨道检测方法， 其特征在于， 所述相机包括焦距较短 的第一相机和焦距较长的第二相机； 所述自相机采集的图像数据中获得表征轨道区域的目标图像数据的步骤中， 所述图像 数据包括所述第一相机采集的第一图像数据和所述第二相机采集的第二图像数据； 所述基于相机参数矩阵和所述目标图像数据的步骤中， 所述目标图像数据为对应所述 第一图像数据的目标图像数据； 所述获得由所述目标图像数据投影至所述轨道平面生成的目标轨道数据的步骤中， 所 述目标图像数据包括对应所述第一图像数据的目标图像数据和对应所述第二图像数据的 目标图像数据。 12.一种轨道检测装置， 其特 征在于， 包括： 图像数据处理模块， 用于自相机采集的图像数据中获得表征轨道区域的目标图像数 据； 点云数据处理模块， 用于基于相机参数矩阵和所述目标图像数据， 自激光雷达采集的 点云数据中获得表征 所述轨道区域的目标点云数据； 转换矩阵提取模块， 用于根据所述目标点云数据， 提取激光雷达的坐标系到轨道平面 的坐标系的转换矩阵； 轨道数据生成模块， 用于基于所述相机参数矩阵和所述转换矩阵， 获得由所述目标图 像数据投影至所述轨道 平面生成的目标轨道数据； 轨道方程拟合模块， 用于根据所述目标轨道数据， 拟合目标轨道方程。 13.一种电子设备， 其特 征在于， 包括： 处理器； 存储器， 所述存 储器中存 储有可执行指令； 其中， 所述可执行指令被所述处理器执行时， 实现如权利要求1 ‑11任一项所述的轨道 检测方法。 14.一种计算机可读的存储介质， 用于存储程序， 其特征在于， 所述程序被处理器执行 时实现如权利要求1 ‑11任一项所述的轨道检测方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115222704 A 3