[發明專利]一種基于視覺的快速行人檢測方法

有效

• 申請號: 201310132965.1
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN103177248A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 周泓;陳益如;楊思思;程添;蔡宇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本發明涉及計算機視覺技術及汽車先進輔助駕駛領域，尤其涉及一種基于視覺的快速行人檢測方法。

技術背景

隨著最近十年汽車數量的急速增長，道路交通安全已成為一個全球范圍內的重要問題，一份世界衛生組織的報告顯示交通事故是造成傷亡的主要原因之一，每年全球因交通事故導致傷亡大約有1000萬人，其中200-300萬人為嚴重傷亡。那些易受傷害的道路使用者（如行人，騎自行車者和其他小型交通工具乘坐者）占據了交通事故中受害者的絕大部分。根據2003年美國報道的交通事故數據統計，在美國35,000例道路交通傷亡事故中，有5,000例涉及到行人與車輛碰撞；在歐盟地區，由于車輛與行人的碰撞，導致了150,000人受傷，7,000死亡。因此，面對頻發且日趨嚴重的道路交通事故，國內外的研究機構從車輛自主防御的角度提出了先進駕駛輔助系統(Advanced?Driver?Assistance?Systems,?ADAS)來避免交通事故的發生或者減小交通事故的嚴重性，提高道路交通安全。而其中的一個重要組成部分就是行人檢測系統(Pedestrian?Detection?Systems,?PDS)就是從保護道路行人的角度提出的汽車主動防御系統。

行人檢測系統是指通過安裝在車輛的傳感器（光學攝像頭、紅外攝像頭、雷達等）獲取車輛前進方向的道路信息，然后借助一定的智能檢測算法判斷車輛行駛環境中出現的行人，并判斷行人與車輛的空間關系，對可能發生危險情況向駕駛員發出警報或者對車輛執行自動剎車。基于視覺的車載行人檢測系統，采用光學攝像頭作為主要的傳感器，一方面能夠輔助擴展駕駛員的視野，減小因車輛結構造成的駕駛員視覺盲區，能夠提前預警出現在盲區中的行人，避免車輛與盲區中突現的行人或車輛發生碰撞。尤其對于存在較大視覺盲區的大型工程車，基于視覺的行人檢測系統具有非常重要的工程意義；另一方面基于視覺的車載行人檢測系統能夠輔助經驗不足的駕駛員，判斷車輛與行人的距離關系，提高駕駛員行車的安全性，減少道路交通事故的發生。。

目前基于視覺的行人檢測系統一般對道路的適應能力差，且檢測速度比較慢，處理速度一般低于1秒每幀(frame?per?second,?fps)。同時行人檢測的準確率普遍不高。因此針對基于視覺的行人檢測系統計算速率低，道路適應能力差等問題，本發明提出了一種基于視覺方案的快速行人檢測方法，該方法能夠實現實時速率的行人檢測速率，保證一定的行人檢測準備率，同時，該方法具備較強的道路、行人多樣性的適應能力，具備工程應用的前景。

發明內容

本發明的目的是克服現有的基于視覺的行人檢測技術的不足，提供一種基于視覺的快速行人檢測方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：?一種基于視覺的快速行人檢測方法，該方法包括以下內容：

（1）通過安裝在車輛上的攝像頭獲取車輛前進道路上的視頻圖像；

（2）將步驟1獲取的視頻圖像進行逐幀處理：對輸入圖像分別計算色彩不變參數特征通道圖像、HOG特征通道圖像、梯度幅值特征通道圖像，得到????????????????????????????????????????????????、、和特征通道圖像，其中，、、為色彩不變參數特征通道圖像，為HOG特征通道圖像，梯度幅值特征通道圖像；

（3）分別計算步驟2中的、、和特征通道圖像對應的整型圖像表示方法，得到各特征通道圖像對應的整型特征通道圖像：、、、；

（4）采用不同尺度的滑動窗口遍歷步驟3中得到的各整型特征通道圖像，計算每個滑動窗口內的類哈爾特征作為行人描述特征；

（5）使用行人檢測器檢測步驟4計算得到的行人描述特征，判斷輸入的特征是否是與行人相關的特征；

（6）采用串聯級聯策略提高步驟5中行人檢測器檢測輸入特征的速率和效率；

（7）用非極大值抑制算法確定與行人特征最匹配的滑動窗口，確定行人的位置；若經過上述步驟判斷后沒有與行人特征相匹配的滑動窗口，則判斷輸入的圖像中無行人。

本發明的有益效果是，本發明在保證行人檢測準確率的前提下，提高了行人檢測方法檢測道路中行人的速率，使檢測速率達到了實時檢測的水平。同時該快速行人檢測方法具有較強的道路、行人多樣性的適應能力。上述對行人檢測方法技術性的提高將行人檢測方法進一步推向實用化，是行人檢測方法具備了工程應用價值。

附圖說明

圖1是圖像采集示意圖；

圖2是基于4*4鄰域的梯度直方圖示意圖；

圖3是拉普拉斯算子示意圖；