[發(fā)明專利]利用偏光圖像檢測車輛位置的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110263794.7
• 申請日: 2011-09-07
• 公開（公告）號: CN102982304A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉童;師忠超;鐘誠;劉媛;陳義
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社理光
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/60
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 黃小臨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用偏光圖像檢測車輛位置的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

車輛檢測，假設(shè)生成，偏光，圖像處理等領(lǐng)域。作為車輛檢測的關(guān)鍵一步，高效的車輛可能位置生成方法能夠極大的提高整個車輛檢測系統(tǒng)的檢測率，降低誤識率。

應(yīng)用方面：

本發(fā)明可用于車載相機，提供防止與其他車輛相撞的功能；也可用于道路監(jiān)控或智能交通中對車輛的檢測

標題為“A?DEVICE?FOR?DETECTION?OF?SURFACE?CONDITION?DATA”專利WO2004DK168A提出了一種檢測水，雪或者冰這樣的表面特性或者條件的設(shè)備。下列現(xiàn)象用于判別兩種反射：偏光被物體表面的冰或水進行鏡面反射后，偏光性能夠保持；而被其他類型的表面散射時偏光性會被極大的削弱。其主要的思想是發(fā)射偏光束并檢測反射，然后基于反射光的偏光性判定物體表面條件。

標題為“POLARAMETRIC?BLIND??SPOT?DETECTOR?WITH?STEERABLE?BEAM”的美國專利申請US?2002/0011926A1提出了一種系統(tǒng)，包括一個向車輛盲點發(fā)射圓偏振信號的發(fā)射器，和一個接收反射逆向圓偏振信號的接收器，以及一個當檢測到反射信號時提示駕駛員盲區(qū)有物體的指示器。其主要思想是向盲點方向發(fā)射偏光并試圖檢測反射，如果檢測到了反射，就檢測到了盲區(qū)的物體。

盡管上述現(xiàn)有技術(shù)都涉及到了采用偏光來檢測物體，但是兩篇文獻僅涉及簡單的信號發(fā)射與接收，都需要主動發(fā)射偏光并檢測反射。但是都不能直接用于圖像中物體的檢測。

發(fā)明內(nèi)容

在傳統(tǒng)的車輛檢測中，主要使用可見光信息。它對于光照條件，天氣和路面條件變化并不魯棒，而偏光信息在這方面有一定優(yōu)勢。本發(fā)明提出一種利用偏光技術(shù)，通過被動檢測偏光生成車輛可能位置的方法，采用這種方法，能夠快速生成車輛可能位置，并且對前面提到的各種變化魯棒。

為此，本發(fā)明提供了一種利用偏光圖像檢測車輛位置的方法，包括：利用偏光照相機獲取路面的偏光圖像；根據(jù)所獲取的偏光圖像中路面與路肩的方向不同計算出所述偏光圖像中的路肩，并將所計算獲得的路肩之間的部分確定為路面部分；從被確定為路面部分中，根據(jù)在偏光圖像中車輛的車輪的偏光圖像的像素值與實際路面的偏光圖像的像素值的顯著區(qū)別區(qū)分出路面部分中可能車輛的底部；針對每個所區(qū)分出的可能車輛的底部，根據(jù)車輛的輪廓的偏光圖像的像素值與其背景偏光圖像的像素值的區(qū)別，獲取基于所述可能車輛的底部的可能車輛位置。

根據(jù)本發(fā)明的利用偏光圖像檢測車輛位置的方法，其中所述區(qū)分出路面部分中可能車輛的底部步驟包括：基于預(yù)定像素閾值，對所述確定為路面部分的偏光圖像及進行二值化處理，從而分離出候選的車輪的像素；對所分離出的候選的車輪的像素執(zhí)行平滑處理以降低噪聲；采用其大小按照在偏光圖像中從上向下成比例遞增變化的掃描窗口，從上到下從左至右掃過所有路面部分，并計算每個掃描窗口內(nèi)的共生矩陣的元素，從而將所計算的共生矩陣的元素中其最大值大于一預(yù)定元素值閾值的掃描窗口所在位置確定為可能車輛底部。

根據(jù)本發(fā)明的利用偏光圖像檢測車輛位置的方法，其中所述計算出所述偏光圖像中的路肩的步驟包括：利用Canny邊緣算法得到邊緣像素；以及利用Hough變換檢測獲得作為路肩的線。

根據(jù)本發(fā)明的利用偏光圖像檢測車輛位置的方法，其中所述獲取基于所述可能車輛的底部的可能車輛位置的步驟包括：基于可能車輛的底部的邊緣以及車輛的先驗知識，沿著左右兩條邊緣向上延伸獲得車輛的兩側(cè)；以及基于車頂與背景不同的偏光性，可得到作為車頂?shù)娜踹吘墸瑥亩c車輛兩側(cè)的邊緣以及底部區(qū)域的底邊相連構(gòu)成車輛輪廓的矩形。

根據(jù)本發(fā)明的利用偏光圖像檢測車輛位置的方法，其中，通過計算共生矩陣的元素和基于閾值的二值化來檢測車輛底部。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種利用偏光圖像檢測車輛位置的系統(tǒng)，包括：偏光圖像獲取模塊，獲取路面的偏光圖像；路肩檢測模塊，根據(jù)所獲取的偏光圖像中路面與路肩的方向不同計算出所述偏光圖像中的路肩；路肩檢測模塊，將所計算獲得的路肩之間的部分確定為路面部分；可能車輛底部檢測模塊，從被確定為路面部分中，根據(jù)在偏光圖像中車輛的車輪的偏光圖像的像素值與實際路面的偏光圖像的像素值的顯著區(qū)別區(qū)分出路面部分中可能車輛的底部；以及可能車輛位置生成模塊，針對每個所區(qū)分出的可能車輛的底部，根據(jù)車輛的輪廓的偏光圖像的像素值與其背景偏光圖像的像素值的區(qū)別，獲取基于所述可能車輛的底部的可能車輛位置。

附圖說明