基于单目视觉语义地图构建的列车里程定位方法

来源：计算机工程与应用杂志2025年第19期北京时间：

作者：蒋欣兰, 王胜春, 沈彦龙

单位：1.中国社会科学院大学 计算社会科学研究中心，北京 102488；2.中国铁道科学研究院 基础设施检测研究所，北京 100081；3.中山大学 电子与通信工程学院，广州 510275

摘要：针对铁路检测列车传统里程定位方法均存在的缺陷，将语义信息融合到三维重建技术中，提出了基于先验信息的单目视觉语义地图构建方法。该方法包含目标检测模块、目标跟踪模块、单目SLAM模块和点云统计处理模块，并且对铁路场景中进行三维重建所存在的主要问题分别进行优化：通过定位稳定的语义目标，来缓解尺度漂移问题；通过设定自适应阈值和筛选“三维重建一致性”良好的特征点，来缓解铁路场景模式单一和运行速度过快，所导致的特征点匹配易发生错误的问题；通过筛选本征矩阵奇异值分解的结果，来提升算法运行速度。实验结果表明，该方法是一种可行性高、便于应用推广的高精度铁路里程定位方法。对比仅依靠轮速计的里程定位，提出的方法可将检测系统的定位误差控制在1?m左右，最大误差由11.3?m降低为1.7?m，实现了检测列车精确里程定位。

关键词：列车里程定位,三维重建,同步定位与制图,语义地图