[发明专利]使用结构光的增强对象检测

说明书

提供了用于对感兴趣的区域成像的系统和方法。结构光源被配置成在摄像机的视场内提供由摄像机可检测的波长处的至少一个投射激光束形成的基本上二维的光幕。图像分析部件被配置成至少根据该至少一个投射激光束在图像内的位置来检测感兴趣的区域内的对象。

相关申请

本申请要求于2014年11月5日提交的美国临时专利申请序列号62/075,350的优先权，其通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及车辆安全系统，并且更具体地涉及使用结构光来增强对象检测系统。

背景技术

单目摄像机系统在摄像机的二维焦平面阵列中表现三维数据的能力有限。该摄像机对世界的图像呈现为平的而没有任何景深(depth-of-field)。用于恢复丢失的景深的算法技术依赖于应用，并且仅在极窄的范围内有效——它们不是全局鲁棒的。例如，从运动中恢复结构(structure from motion)以及时间立体匹配(temporal stereo matching)可以用于从具有差异化位置的单目摄像机重建深度图像。摄像机必须在具有帧间相关性的情况下移动，并且该移动必须在实物坐标中被跟踪，该跟踪通常使用惯性测量单元进行。诸如双色反射率、高洛德着色(Gouraud shading)以及平地模型(flat earth model)之类的其它示例需要受控的场景照明和静止的摄像机位置。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了用于检测感兴趣的区域内的对象的对象检测系统。摄像机被配置成对感兴趣的区域进行成像。结构光源被配置成在摄像机的视场内提供由摄像机可检测的波长处的至少一个投射激光束形成的基本上二维的光幕。图像分析部件被配置成至少根据该至少一个投射激光束在该图像内的位置来检测感兴趣的区域内的对象。

根据本发明的另一方面，提供了用于检测感兴趣的区域内的对象的方法。将基本上二维的光幕投射到感兴趣的区域中。感兴趣的区域在摄像机处被成像以提供图像，使得基本上二维的光幕与地面的相交处可见。如果基本上二维的光幕与地面的相交处偏离预期基线，则确定存在对象。

根据本发明的又一方面，提供了用于检测车辆的后方区域与盲点中的一个内的对象的对象检测系统。摄像机被配置成对车辆的后方区域与盲点中的这一个进行成像。结构光源包括激光二极管和光束整形光学部件，该结构光源被配置成在摄像机的视场内提供由摄像机可检测的波长处的至少一个投射激光束形成的基本上二维的光幕。图像分析部件被配置成至少根据该至少一个投射激光束在图像内的位置来检测车辆的后方区域与盲点中的这一个内的对象。

附图说明

图1示出了用于检测感兴趣的区域内的对象的对象检测系统的一个示例；

图2示出了用于检测车辆的后方区域或盲点中的一个内的对象的系统的示例；

图3示出了用于检测感兴趣的区域内的对象的方法；以及

图4是示出了能够实现本文公开的系统和方法的示例的硬件部件的示例性系统的示意性框图。

具体实施方式

发明人已经确定可以用结构光来增强单目摄像机，以增强摄像机检测和定位视场内的对象的能力。具体地，可以将一个或多个光幕投射到摄像机的视场中，该一个或多个光幕即由一个或多个投射激光束形成的连续或间歇的二维形状。这些光幕的偏转或变形可以被检测和量化以确定对象在视场内的存在以及位置。在一个实现中，可以使用多个形状来限定对象可以通过其延伸的不同范围。在另一实现中，使用两个或更多个非平行光束来在视场内提供三维形状以允许更准确地确定对象的位置。