[發明專利]自適應障礙物影像偵測方法有效

申請號：	201210222369.8	申請日：	2012-06-28
公開（公告）號：	CN103514431A	公開（公告）日：	2014-01-15
發明（設計）人：	楊志弘;許立佑	申請（專利權）人：	財團法人車輛研究測試中心
主分類號：	G06K9/00	分類號：	G06K9/00;G06K9/46
代理公司：	北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139	代理人：	孫皓晨
地址：	中國臺***	國省代碼：	中國臺灣;71
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摘要：
搜索關鍵詞：	自適應障礙物影像偵測方法
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【說明書】：

技術領域

本發明是有關一種可偵測到障礙物以及移動障礙物，特別是指一種利用濾除背景，以取得障礙物位置的自適應障礙物影像偵測方法。

背景技術

過去在各種影像格式的動態障礙物偵測方法中，大都利用邊緣偵測或影像流找出移動物體位置，再以數學型態學找出物體可能位置，并利用圖形比對方式進行不同影像區域的搜尋，以判斷何者為障礙物或移動障礙物，其中比對判斷能力依其建立樣版的適用性而定，亦即當樣版種類太少時其誤判情形將會大為增加，且搜尋時間較長。亦或計算出影像中各種可能為移動物體其影像特征值，并建立一套邏輯機制以判斷是否為移動物體，其技術不易進行嵌入式系統的移植，且亦有耗時冗長的情形。

其中利用邊緣偵測的前案有，如中國臺灣專利編號：I327536，其為偵測障礙物的方法，是先取多個原始影像，并邊緣化原始影像，產生邊緣物件與對應于每一個邊緣物件的物件資訊，再依據物件資訊調整攝影機的焦距與水平間距，產生對應于每一個邊緣物件的物件相對距離，比較物件相對距離與門檻距離，距離小于門檻距離的邊緣物件為障礙物，但所比對判斷能力依其建立樣版的適用性而定，亦即當樣版種類太少時其誤判情形將會大為增加，且搜尋時間較長。

而利用影像流的前案有，如美國公告第7,346,191號，其是揭示利用拍攝到障礙物的光流的轉換成直線圖，以比對是否為障礙物，雖皆為量測障礙物，但與本案利用背景與畫面中比對，以找出移動物體的演算法的技術不同，且計算繁復，使得計算效率不佳。

有鑒于此，本發明是針對上述的問題，提出一種障礙物與移動障礙物偵測方法及其裝置改良，以有效解決現有的問題。

發明內容

本發明的主要目的在提供一種自適應障礙物影像偵測方法，其是可轉換色域空間并縮小影像畫素，可加快計算速度并同時增加抗噪性，以將背景部分濾除，留下障礙物及移動障礙物。

本發明的另一目的在提供一種自適應障礙物影像偵測方法，其是可對任意場景任意視野進行影像擷取，并且在接近障礙物或移動障礙物時可發出警示，以提醒駕駛者。

本發明的再一目的在提供一種自適應障礙物影像偵測方法，其是僅需簡單的統計與計算方式，即可判斷障礙物及移動障礙物，且本方法可適應各種嵌入式系統中。

為達上述的目的，本發明提供一種自適應障礙物影像偵測方法，其是先擷取一原始影像，并將原始影像轉換為色彩屬性模式后，擷取色彩屬性模式中的色調與色彩飽和度分量，并將其分割成多個影像區塊后，再由影像區塊中選取其中一背景區塊，并根據一障礙物判斷方程式判斷所述影像區塊其余部分是否與所述背景區塊相似，若相似即保留影像區塊，不相似則刪除影像區塊，以得出障礙物的影像初始范圍。最后再利用三條有序性運動流方程式判斷何者為障礙物。

實施時，更包括下列步驟：

根據一移動障礙物判斷方程式計算偵測所述色調與色彩飽和度分量的移動障礙物區域；

根據一亮度變化判斷方程式判斷所述移動障礙物區域的亮度變化大小，若所述亮度變化大于一亮度閥值，則利用一背景更新方程式進行背景更新；以及

利用色調與色彩飽和度分量，得出所述移動障礙物初始范圍。

實施時，所述障礙物判斷方程式如下：

??R_i，j＝P((H_A_i-H_A_j)²+(S_A_i-S_A_j)²)+(1-P)((H_S_i-H_S_j)²+(S_S_i-S_S_j)²)????????其中，R_i，j為一閥值；P為參數；H_A_i背景區塊色調平均值；H_S_i背景區塊色調標準差；S_A_i背景區塊色彩飽和度平均值；S_S_i背景區塊色彩飽和度標準差；H_A_j影像區塊色調平均值；H_S_j影像區塊色調標準差；S_A_j影像區塊色彩飽和度平均值；S_S_j影像區塊色彩飽和度標準差。