[發明專利]一種基于紅外成像的行人預警方法及系統

有效

• 申請號: 201711251575.0
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108256418B
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發明（設計）人: 潘想;邱佳杰;黃立;胡艷山
• 申請（專利權）人: 軒轅智駕科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;B60W30/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張強

本發明公開了一種基于紅外光譜成像與人工側線技術的行人目標提示與碰撞預警系統，通過紅外組件采集視野場景的動態紅外影像，利用Adaboost算法篩選出每一時幀的紅外圖像中的行人目標，使預警更有針對性，并進一步利用橫穿算法和逼近算法從行人目標中篩選出危險目標，輔以人工側線單元感知危險目標的距離與速度，計算出車輛與危險目標的碰撞時間，當碰撞時間小于指定閾值時，給出碰撞預警提示。本發明尤其適用于商業區、交通路口等人群聚集區，解決了行人特征變動較大，難以檢測和預警的問題。

技術領域

本發明屬于安全駕駛領域，更具體地，涉及一種基于紅外成像的安全預警系統。

背景技術

目前，在安全駕駛，可見光成像技術與計算機視覺技術已經比較成熟，但是由于可見光成像的特點，導致在夜間、雨天、霧霾等惡劣駕駛環境下的成像效果較差，而這些惡劣駕駛環境往往又是危險駕駛環境，因此有必要研發針對夜間等惡劣氣候環境的駕駛輔助系統。紅外熱成像能夠在夜間及霧天等環境下提供一個較好的駕駛環境，但是紅外熱成像存在著無法判斷前方行人目標的距離，不能提供準確的報警提示。

隨著電子技術的發展，基于圖像處理的行人目標檢測系統逐漸取代了傳統的紅外或雷達等方式，基于圖像處理的行人目標檢測技術具備更高的可靠性、方便性和低成本越來越受到關注，而現有的Adaboost行人目標檢測器未考慮視頻圖像中行人目標存在近大遠小的尺度變化，導致檢測誤差較大，不能對動態的行人目標作出準確預警。目前，國內外通過給水下機器人裝載人工側線系統進行了一系列研究，但還沒有人工側線系統應用于陸地或航空領域的報道。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種基于紅外光譜成像與處理技術的行人目標提示與碰撞預警系統，可實現惡劣天氣的準確行人預警。本系統利用Adaboost算法篩選出紅外圖像中的行人目標，進一步根據目標逼近算法檢測出逼近的行人目標，給出行人目標逼近提示，當檢測到有行人目標向駕駛方向一側橫穿時，根據行人目標橫穿算法判斷行人目標狀態，并針對不同的危險程度給出不同的橫穿預警。

同時，為解決現有技術中紅外測距不準確的問題，本發明輔助以人工側線控制器對前方行人目標進行檢測，通過壓強變化感知前方行人目標位置和速度，當與前方行人目標的碰撞時間小于指定閾值時，給出提示碰撞報警提示。人工側線技術是受魚類側線系統啟發而研制成的一種可以感知周圍環境信息的系統。魚類依靠其自身所具備的側線系統感知流體特征，能夠獲知流體的流動方向和水流強度，進而完成捕食、學習、集群等行為。側線系統以分布在魚類身體不同部位的神經丘為基礎，在魚類游動過程中，其身體與水流位置產生變化時感知流體運動。本發明首次將人工側線技術應用于非水下領域，通過機械波信號進行對障礙物的距離于速度進行測試，比通常駕駛預警系統采用的電磁波譜信號更加穩定。

本系統與傳統的輔助駕駛系統相比，由于將紅外熱成像技術與Adboost算法結合，能對惡劣天氣下的行人目標作出更準確的檢測，有著更好地提示與預警效果。本系統與電磁波譜信號系統相比，輔助安裝了接受機械波信號的人工側線單元，提高了系統的穩定性，使駕駛員作出有效的反應，避免惡劣天氣下安全事故的發生。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種基于紅外熱成像和人工側線技術的行人預警方法，運用了紅外熱成像的方法對駕駛環境的障礙物圖像進行采集，利用Adaboost級聯分類器檢測算法對行人目標進行檢測，利用行人目標逼近以及橫穿預警算法對行人目標進行逼近判斷和橫穿判斷，并針對不同的行人目標狀態做出相應的預警，利用人工側線技術計算行人目標的相對速度與距離，從而進一步計算出碰撞時間，實現了在夜間等惡劣氣候環境對駕駛環境的行人目標的檢測與預警。

所述基于紅外成像的行人預警方法包括以下步驟：

S1：獲取視野場景的動態紅外影像，并根據所述動態紅外影像獲得行人目標及其時幀動態，所述時幀動態為行人目標在所述動態紅外影像不同幀中的位置變化及面積變化；

S2：根據行人目標及其時幀動態獲得危險目標；