gyroscopyГироскопия и навигацияGiroskopiya i Navigatsiya0869-70352075-0927AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»10.17285/0869-7035.2017.25.1.049-063gyroscopy-302Research ArticleСтатьиСистема технического зрения как источник дополнительной информации в задаче автомобильной навигацииComputer vision system as an additional aid in car navigationБерковичС. Б.BerkovichS. B.

Беркович Сергей Борисович. Доктор технических наук, профессор, начальник управления «Навигационно-геодезические системы».

Действительный член общественного объединения «Академия навигации и управления движением».

КотовН. И.KotovN. I.

Котов Николай Иванович. Кандидат технических наук, профессор, заместитель начальника управления.

ЛычаговА. С.LychagovA. S.

Лычагов Александр Сергеевич. Научный сотрудник

ПанокинН. В.PanokinN. V.

Панокин Николай Викторович, Кандидат технических наук, начальник управления науки

СадековР. Н.SadekovR. N.

Садеков Доктор технических наук, доцент, старший научный сотрудник.  

Член секции молодых ученых общественного объединения «Академия навигации и управления движением».

ШолоховА. В.SholokhovA. V.

Шолохов Алексей Викторович. Доктор технических наук, профессор, старший научный сотрудник.

Действительный член общественного объединения «Академия навигации и управления движением».

МОУ «Институт инженерной физики», Серпухов.РоссияInstitute of Engineering Physics, SerpukhovRussian FederationНациональный исследовательский технологический университет «МИСиС» (Москва).РоссияNational University of Science and Technology MISiS, Moscow,Russian Federation2017251120252514963Copyright © Беркович С.Б., Котов Н.И., Лычагов А.С., Панокин Н.В., Садеков Р.Н., Шолохов А.В., 20252025Беркович С.Б., Котов Н.И., Лычагов А.С., Панокин Н.В., Садеков Р.Н., Шолохов А.В.Berkovich S.B., Kotov N.I., Lychagov A.S., Panokin N.V., Sadekov R.N., Sholokhov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/302

Рассматривается решение задачи автомобильной навигации по информации системы технического зрения и цифровой карты дорог. Установленная на автомобиле система технического зрения выступает в качестве дополнительного источника навигационной информации. С ее помощью определяются боковое отклонение автомобиля относительно осевой линии дороги, дальность и пеленг до центра перекрестка. Описывается алгоритм формирования данных параметров, учитывающий топологию и параметры дорог, представленных в цифровой карте. Оценка точности измерения параметров бокового отклонения и дальности выполнена с использованием натурных данных.

We focus on car navigation method using computer vision system and digital road map. Computer vision system installed onboard the car serves as an additional source of navigation information. It is used to determine the vehicle lateral deviation relative to the road center, range and bearing to the intersection center. Algorithm generating these parameters is described with account for the topology and parameters of roads presented in the road map. Accuracy of lateral deviation and range measurements is estimated using real data.

Техническое зрениеподвижное транспортное средствораспознавание поверхности дорогираспознавание перекрестка дорогмашинное обучение.Сomputer visionvehicleroad surface recognitionroad intersection recognitionmachine learning.ReferencesOh S. M., Tariq S., N.Walker B., and Dellaert F. Map-based priors for localization. IROS. 2004. P. 1–6.Oh S.M., Tariq S., Walker B., and Dellaert F. Map-based priors for localization. IROS. 2004. P. 1–6.Google Self-Driving Car Project. Main page [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.google.com/selfdrivingcar. Дата обращения: 27.03.2017.Google Self-Driving Car Project. Main page. http://www.google.com/selfdrivingcar/.Velodyne lidar. Main page [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.velodynelidar.com. Дата обращения: 27.03.2017.Velodyne lidar. Main page. http://www.velodynelidar.com.Дмитриев С.П., Степанов О.А., Ривкин Б.С., Кошаев Д.А., Чанг Д. Оптимальное решение задачи автомобильной навигации с использованием карты дорог // Гироскопия и навигация. 2000. № 2 (29). C. 57.Dmitriev S.P., Stepanov O.A., Rivkin B.S., Koshaev D.A., and Chang D. Optimal solution to car navigation problem using road map. Giroskopiya i navigatsiya. 2000. No. 2 (29). P. 57.Ignacio P., Miguel-Angel S. Visual odometry and map fusion for GPS navigation assistance. IEEE International Symposium on Industrial Electronics. 2011. P. 832–837.Ignacio P. and Miguel-Angel S. Visual odometry and map fusion for GPS navigation assistance. IEEE International Symposium on Industrial Electronics. 2011. P. 832–837.Торопов А.Б., Степанов О.А. Методы нелинейной фильтрации в задаче навигации по геофизическим полям. Ч. 1. Обзор алгоритмов // Гироскопия и навигация. 2015. № 3 (90). C. 102–125.Toropov A.B. and Stepanov О.А. Nonlinear filtering for map-aided navigation. Part 1. An overview of algorithms. Gyroscopy and Navigation. 2015. No. 4. P. 324–338.Торопов А.Б., Степанов О.А. Методы нелинейной фильтрации в задаче навигации по геофизическим полям. Ч. 2. Современные тенденции развития // Гироскопия и навигация. 2015. №4. С. 147–159.Toropov A.B. and Stepanov О.А. Nonlinear filtering for map-aided navigation. Part 2. Trends in the algorithm development. Gyroscopy and Navigation. 2016. No. 1. P. 82–90.Беркович С.Б., Котов Н.И., Шолохов А.В., Садеков Р.Н. и др. Применение цифровых карт дорог для автономной коррекции систем наземной навигации // Труды ФГУП «НПЦ АП». Системы и приборы управления. 2008. №2. С. 87–95.Berkovitch S.B., Kotov N.I., Sholokhov A.V., Sadekov R.N. et al. Using digital road maps for autonomous correction of ground navigation systems. Trudy FGUP NPTs AP. Sistemy i pribory upravleniya. 2008. No. 2. P. 87–95.Davidson P. Application of particle filters to map-matching algorithm // 17th ICINS. P. 303–308.Davidson P. Application of particle filters to map-matching algorithm. 17th International Conference on Integrated Navigation Systems. St. Petersburg, Russia, 2010. P. 303–308.Brubaker M.A., Geiger A., Urtasun R. Map-based Probilistic Visual Self-Localization. PAMI. 2016 IEEE Conference. 2016.Brubaker M.A., Geiger A., and Urtasun R. Map-based probabilistic visual self-localization. PAMI. 2016 IEEE Conference. 2016.Стокман Дж., Шапиро Л.Г. Компьютерное зрение / Пер. с англ. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. 752 с.Stockman G. and Shapiro L.G. Computer Vision.Форсайт Д., Понс Ж. Компьютерное зрение. Современный подход. М.: Издательский дом «Вильямс», 2004.Forsyth D.A. and Ponce J. Computer Vision: A Modern Approach.Букин А.Г., Лычагов А.С., Садеков Р.Н., Славин О.А. Аппаратно-программный комплекс компьютерного зрения для решения задач навигации наземных подвижных объектов // Гирокопия и навигация. 2015. № 2. С. 58–66.Sadekov R.N. Using computer vision methods for navigation of cars and ground vehicles. Giroskopiya i navigatsiya. 2015. No. 2. P. 58–66.Shiho T., Kenichi Y., Toshio I., and Takenao O. Vehicle detection based on perspective transformation using rear-view camera. International journal of vehicular technology. 2011. Article ID 279739. P. 9. DOI: 10.1155/2011/279739.Shiho T., Kenichi Y., Toshio I., and Takenao O. Vehicle detection based on perspective transformation using rear-view camera. International journal of vehicular technology. 2011. Article ID 279739. P. 9. DOI: 10.1155/2011/279739.Chien-Chuan Lin, Ming-Shi Wang. A Vision Based Top-View Transformation Model for a Vehicle Parking Assistant. 2012. P. 1–16. DOI:10.3390/s120404431.Chien-Chuan Lin and Ming-Shi Wang. A vision based top-view transformation model for a vehicle parking assistant. 2012. P. 1–16. DOI:10.3390/s120404431.Barber D. Bayesian Reasoning and Machine Learning, 2015. P. 674.Barber D. Bayesian Reasoning and Machine Learning, 2015.Степанов О.А. Основы теории оценивания с приложениями к задачам обработки навигационной информации. Ч.1. Введение в теорию оценивания. СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2009. 496 с.Stepanov O.A. Osnovy teorii otsenivaniya s prilozheniyami k zadacham obrabotki navigatsionnoi informatsii. Part 1. Vvedenie v teoriyu otsenivaniya (Fundamentals of the Estimation Theory with Applications to the Problems of Navigation Information Processing. Part 1. Introduction to the Estimation Theory). St. Petersburg: CSRI Elektropribor, 2009.OpenCV. Main page [Электронный ресурс]. Режим доступа http://www.opencv.org. Дата обращения: 27.03.2017.OpenCV. Main page. http://www.opencv.org.Fritsch J., Kuehl T., Geiger A. A new performance measure and evaluation benchmark for road detection algorithms. PAMI, 2013 IEEE Conference.Fritsch J., Kuehl T., and Geiger A. A new performance measure and evaluation benchmark for road detection algorithms. PAMI. 2013 IEEE Conference.Open Street map. Main page [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.openstreetmap.org. Дата обращения: 27.03.2017.Open Street map. Main page. http://www.openstreetmap.org.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.