[发明专利]利用偏光图像检测车辆位置的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用偏光图像检测车辆位置的方法和系统。

背景技术

车辆检测，假设生成，偏光，图像处理等领域。作为车辆检测的关键一步，高效的车辆可能位置生成方法能够极大的提高整个车辆检测系统的检测率，降低误识率。

应用方面：

本发明可用于车载相机，提供防止与其他车辆相撞的功能；也可用于道路监控或智能交通中对车辆的检测

标题为“A DEVICE FOR DETECTION OF SURFACE CONDITION DATA”专利WO2004DK168A提出了一种检测水，雪或者冰这样的表面特性或者条件的设备。下列现象用于判别两种反射：偏光被物体表面的冰或水进行镜面反射后，偏光性能够保持；而被其他类型的表面散射时偏光性会被极大的削弱。其主要的思想是发射偏光束并检测反射，然后基于反射光的偏光性判定物体表面条件。

标题为“POLARAMETRIC BLIND  SPOT DETECTOR WITH STEERABLE BEAM”的美国专利申请US 2002/0011926A1提出了一种系统，包括一个向车辆盲点发射圆偏振信号的发射器，和一个接收反射逆向圆偏振信号的接收器，以及一个当检测到反射信号时提示驾驶员盲区有物体的指示器。其主要思想是向盲点方向发射偏光并试图检测反射，如果检测到了反射，就检测到了盲区的物体。

尽管上述现有技术都涉及到了采用偏光来检测物体，但是两篇文献仅涉及简单的信号发射与接收，都需要主动发射偏光并检测反射。但是都不能直接用于图像中物体的检测。

发明内容

在传统的车辆检测中，主要使用可见光信息。它对于光照条件，天气和路面条件变化并不鲁棒，而偏光信息在这方面有一定优势。本发明提出一种利用偏光技术，通过被动检测偏光生成车辆可能位置的方法，采用这种方法，能够快速生成车辆可能位置，并且对前面提到的各种变化鲁棒。

为此，本发明提供了一种利用偏光图像检测车辆位置的方法，包括：利用偏光照相机获取路面的偏光图像；根据所获取的偏光图像中路面与路肩的方向不同计算出所述偏光图像中的路肩，并将所计算获得的路肩之间的部分确定为路面部分；从被确定为路面部分中，根据在偏光图像中车辆的车轮的偏光图像的像素值与实际路面的偏光图像的像素值的显著区别区分出路面部分中可能车辆的底部；针对每个所区分出的可能车辆的底部，根据车辆的轮廓的偏光图像的像素值与其背景偏光图像的像素值的区别，获取基于所述可能车辆的底部的可能车辆位置。

根据本发明的利用偏光图像检测车辆位置的方法，其中所述区分出路面部分中可能车辆的底部步骤包括：基于预定像素阈值，对所述确定为路面部分的偏光图像及进行二值化处理，从而分离出候选的车轮的像素；对所分离出的候选的车轮的像素执行平滑处理以降低噪声；采用其大小按照在偏光图像中从上向下成比例递增变化的扫描窗口，从上到下从左至右扫过所有路面部分，并计算每个扫描窗口内的共生矩阵的元素，从而将所计算的共生矩阵的元素中其最大值大于一预定元素值阈值的扫描窗口所在位置确定为可能车辆底部。

根据本发明的利用偏光图像检测车辆位置的方法，其中所述计算出所述偏光图像中的路肩的步骤包括：利用Canny边缘算法得到边缘像素；以及利用Hough变换检测获得作为路肩的线。

根据本发明的利用偏光图像检测车辆位置的方法，其中所述获取基于所述可能车辆的底部的可能车辆位置的步骤包括：基于可能车辆的底部的边缘以及车辆的先验知识，沿着左右两条边缘向上延伸获得车辆的两侧；以及基于车顶与背景不同的偏光性，可得到作为车顶的弱边缘，从而与车辆两侧的边缘以及底部区域的底边相连构成车辆轮廓的矩形。

根据本发明的利用偏光图像检测车辆位置的方法，其中，通过计算共生矩阵的元素和基于阈值的二值化来检测车辆底部。

根据本发明的另一个方面，提供了一种利用偏光图像检测车辆位置的系统，包括：偏光图像获取模块，获取路面的偏光图像；路肩检测模块，根据所获取的偏光图像中路面与路肩的方向不同计算出所述偏光图像中的路肩；路肩检测模块，将所计算获得的路肩之间的部分确定为路面部分；可能车辆底部检测模块，从被确定为路面部分中，根据在偏光图像中车辆的车轮的偏光图像的像素值与实际路面的偏光图像的像素值的显著区别区分出路面部分中可能车辆的底部；以及可能车辆位置生成模块，针对每个所区分出的可能车辆的底部，根据车辆的轮廓的偏光图像的像素值与其背景偏光图像的像素值的区别，获取基于所述可能车辆的底部的可能车辆位置。

附图说明