[發明專利]一種回歸反射目標的檢測系統

無效

• 申請號: 201210045726.8
• 申請日: 2012-02-25
• 公開（公告）號: CN102637254A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 楊星;凌永順;郝曉莉;楊華;李爽
• 申請（專利權）人: 楊星
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06K9/00;H04N7/18
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及智能交通領域，具體為一種回歸反射目標的檢測系統。

背景技術

機器視覺就是用機器替代人眼來完成觀測和判斷，常用于大批量生產過程中的產品檢測，不適合人的危險環境和人眼視覺難以滿足的場合。機器視覺可以大大提高檢測精度和速度，從而提高生產效率，并且可以避免人眼視覺檢測所帶來的偏差和誤差。鑒于在目標檢測方面的這些優勢，機器視覺在當今信息領域最大的系統工程之一——智能交通系統（Intelligent?Transportation?System，ITS）中也得到了廣泛的應用。例如，作為車輛自動化管理核心的車牌識別技術、與智能汽車、無人駕駛系統以及輔助駕駛系統密切相關的交通標志和道路文本識別技術等，均是機器視覺在ITS中典型應用。

自然光照條件下，車牌、交通標志以及道路文本的顏色比較鮮明、紋理比較清晰。盡管存在需要補光的情況（如夜晚或低照度條件），上述識別技術幾乎都是基于被動成像條件，必須應對復雜背景、光照變化、污染等不利因素。雖然采用了先進的圖像處理和模式識別手段，圖像源的質量仍然是這些技術的瓶頸。因此，探索具有高質量輸入源的目標檢測和提取方法，實際意義顯著。車牌、交通標志以及道路文本等人工目標具有區別于背景的回歸反射特性，為這一目標的實現提供了契機。回歸反射特性可表述為：反射光線沿光源的方向傳播，且保持在一個較小的立體角內。同時，由于在警示作用方面的優勢，回歸反射材料具有從交通領域擴展到其它領域的潛力。而且，利用針對性的探測方法，回歸反射材料還可以應用于一些輔助控制的場合。

發明內容

本發明目的是提供一種回歸反射目標的檢測系統，以提高對回歸反射目標的檢測率以及識別率。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種回歸反射目標的檢測系統，所述回歸反射目標是指制備材料全部采用或者部分采用回歸反射材料制成的目標，其特征在于：包括激光主動成像模塊和圖像處理模塊，其中激光主動成像模塊包括與圖像處理模塊連接的攝像機、配置在攝像機上的激光主動光源，所述攝像機的響應光譜能有效地覆蓋激光主動光源的光譜，攝像機中還內置有與激光主動光源光譜匹配的帶通濾光片，所述激光主動光源的光斑完全覆蓋攝像機的視場，激光主動光源的光譜能被待檢測的回歸反射目標的反射光譜有效覆蓋；攝像機周期性對待檢測的回歸反射目標進行圖像采集，并將采集到的圖像傳送至圖像處理模塊，圖像處理模塊首先對輸入的圖像進行閾值分割，然后利用待檢測回歸反射目標的形狀特征、幾何特征實現目標提取。

所述的一種回歸反射目標的檢測系統，其特征在于：所述激光主動光源為持續激光器，或者是脈沖激光器；當激光主動光源為脈沖激光器時，攝像機的采集與脈沖激光器的脈沖輸出同步，圖像采集的曝光時間起始于脈沖前沿，終止于脈沖后沿，攝像機圖像采集的周期即為脈沖激光器的脈沖輸出周期；當激光主動光源為持續激光器時，攝像機圖像采集的周期可以任意選取。

本發明獲取的目標圖像質量高，背景噪聲少，對自然光照變化不敏感，很大程度上克服了圖像源的質量對檢測和提取過程，乃至識別效果的瓶頸作用，有利于提高目標檢測與識別的實時性和成功率。

附圖說明

圖1為激光主動成像模塊結構示意圖。

圖2為激光主動成像模塊工作能力與時間關系圖，其中：

圖2a為采用持續激光器時關系圖，圖2b為采用脈沖激光器時關系圖。

圖3為回歸反射膜原理示意圖。

圖4為具體實施例圖，其中：

圖4a為普通的可見光交通標志圖像，圖4b為脈沖激光主動成像模塊輸出的交通標志圖像，圖4c為閾值分割結果，圖4d為目標提取結果。

具體實施方式

如圖1-圖3所示。將本發明應用于交通標志的檢測和提取，形成一種回歸反射目標的檢測系統：

1、工作原理：交通標志具有區別于道路背景的回歸反射特性；利用可以克服外界光照影響的激光主動成像實現了圖像中交通標志的高亮顯示，道路背景的低亮顯示；采用激光主動成像模塊及配套的圖像處理模塊實現了交通標志的檢測和提取。

2、提出了一種交通標志的檢測與提取方法，激光主動成像模塊周期性地采集交通標志圖像，并將圖像傳輸到計算機或信號處理電路進行處理。

（1）?該方法主要涉及攝像機、激光主動光源、帶通濾光片、計算機或信號處理電路等。