[發明專利]采用基于分割方法的暢通路徑檢測

有效

• 申請號: 200910246852.8
• 申請日: 2009-10-23
• 公開（公告）號: CN101900562A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: W·張
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: G01C21/26
• 分類號: G01C21/26;G01C21/34;G01C11/00;G06K9/78
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 彭武;譚祐祥

相關申請的交叉引用

本申請是2009年5月29日提交的美國申請No.12/474,594的部分繼續申請，上述美國申請是2008年4月24日提交的美國申請No.12/108,581的部分繼續申請，美國申請No.12/474,594和美國申請No.12/108,581都通過引用并入本申請。

技術領域

本發明涉及機動車輛的自動或半自動控制。

背景技術

本部分的陳述僅僅提供與本發明相關的背景信息，可能不構成現有技術。

自主駕駛系統和半自主駕駛系統利用與路況和其它駕駛情況相關的輸入來自動控制節氣門和轉向機構。精確地估計并識別機動車輛所能行駛的暢通路徑，對于成功取代以人腦作為控制機構的車輛操作來說是至關重要的。

路況可能會很復雜。在車輛正常操作的情況下，駕駛員每分鐘進行數百次觀察并根據所感知的路況來調整車輛操作。感知路況的一個方面是感知車道上和周邊的物體并在物體中間導航出暢通路徑。用科技來取代人類的感知首先包括精確感知物體的手段；還包括繼而在這些物體周圍有效地進行導航。

感知物體或路況的科技手段包括從視頻攝像機、雷達成像、激光雷達、車輛之間的通信、車輛與基礎設施之間的通信所得到的數據以及使用由數字地圖得到的全球定位數據。攝像機將輻射形式的視覺圖像-如光圖案或紅外特征轉換成可讀數據格式。一種這類數據格式包括像素圖像，在像素圖像中，感知到的場景被分割成一系列像素。雷達成像利用發射器產生的無線電波來估計出現在發射器前方的形狀和物體。由這些形狀和物體反射回來的電波圖案能夠被分析，從而估計物體的位置。

有關車輛前方地面的數據一旦產生，這些數據必須經過分析以便從數據中估計出物體的存在。通過使用攝像機和雷達成像系統，可以分析車輛前方的地面或道路，從而得到可能需要避開的物體的存在。然而，僅僅識別那些需要避免的潛在物體并沒有完成分析過程。任何自主系統的一個重要元素都包括如何處理并操縱在所感知的地面數據中識別出的潛在物體以便識別操作車輛的暢通路徑。

一種已知的識別操作車輛的暢通路徑的方法是將所有感知到的物體進行分類并臨時性地識別所有感知到的導航因素，并且根據所識別的物體的位置和特性來識別暢通路徑?？筛鶕D像的形式以及圖像與道路的關系來處理這些圖像，從而識別并分類物體。盡管在識別暢通路徑時該方法是有效的，但是其需要大量的處理能力，例如，在視覺圖像中辨別不同的物體并對其進行分類，比如區分路邊的樹以及走向路緣的行人。這些方法在處理復雜情況時的速度慢或者有效性差，或者需要笨重且昂貴的設備來提供必須的處理能力。

發明內容

一種通過分割由位于車輛上的攝像機裝置產生的圖像來檢測車輛行駛的暢通路徑的方法，該方法包括：監測圖像、通過多種分析方法分析圖像以便從能代表行駛暢通路徑的圖像區域中分割出不能代表行駛暢通路徑的圖像區域、基于上述分析定義暢通路徑、以及利用行駛暢通路徑對車輛進行導航。

附圖說明

現在將參考附圖通過示例來描述一個或多個實施方式，附圖中：

圖1示出了配備有根據本發明的攝像機和雷達成像系統的車輛的示例性設置；

圖2示出了根據本發明的一種在自主行駛中確定暢通路徑的已知方法；

圖3示出了根據本發明的一種使用圖像幾率分析來確定暢通路徑的示例性方法；

圖4示出了根據本發明的一種分析圖像的示例性方法；

圖5示出了根據本發明的一種通過調整單個閾值來確定分類誤差的示例性方法；

圖6A、6B和6C示出了根據本發明的一種通過計算絕對圖像強度差別來確定圖像差別的示例性方法；

圖7示出了根據本發明的、將一個特征同時分類為暢通路徑的一部分和被檢測物體的、作為圖像分析方法的一種示例性方法；

圖8示出了根據本發明的、將一個特征同時分類為暢通路徑的一部分和被檢測物體的、作為圖像分析方法的另一種示例性方法；

圖9示出了根據本發明的通過幾率分析來分析圖像的一個示例性過程；

圖10示出了根據本發明的用于檢測暢通路徑的第一處理方案；

圖11示出了根據本發明的一個示例性當前圖像，該當前圖像包含在當前圖像上識別出的一組示例性的關切點；

圖12示出了根據本發明的在圖11所示圖像之后捕獲的示例性當前圖像；

圖13A和13B示出了根據本發明的示例性的匹配點對，該匹配點對包括當前圖像中的關切點和與其對應的先前圖像中的關切點，并且示例性的像素區域環繞這些點；

圖13A示出了當前圖像中的關切點和環繞該關切點的像素區域；