利用轮胎旁溅的基于视觉的潮湿路面状况检测制造技术

一种确定道路的潮湿路面状况的方法。通过主车辆的图像捕获装置捕获路面的图像。所述图像捕获装置安装在主车辆的一侧并且捕获向下方向上的图像。由处理器识别所捕获的图像中的关注区。所述关注区是在朝向车轮表面旁边的区域侧面中。所述关注区表示其中发生如由车轮产生的发生旁溅的位置。确定关注区中是否有水。响应于关注区中的水的识别而产生潮湿路面信号。

【技术实现步骤摘要】
利用轮胎旁溅的基于视觉的潮湿路面状况检测
实施例大体上涉及利用轮胎旁溅的检测对潮湿路面进行检测。
技术介绍
行驶路面上的积水导致车辆出现若干不同的问题。例如，道路上的水减小车辆轮胎与路面之间的摩擦系数，从而导致车辆的稳定性问题。对行驶道路上的积水的检测通常是通过利用某个感测操作对道路上的积水进行主车辆感测来确定的，当积水已经影响诸如检测车轮滑转的车辆操作时，进行所述感测操作。因此，车辆必须针对干燥路面运行状况监测其自身的运行状况(例如，车辆滑移)用于确定是否存在积水。因此，这样的系统可以等待发生这种状况或可以对车辆进行激励以确定是否存在所述状况(例如，如果存在积水，那么对从动轮产生突然加速以引起车轮滑转)。
技术实现思路
实施例的优点在于使用基于视觉的成像装置检测道路上的水，所述成像装置识别从路面分散至车轮一侧的积水。本文所述的技术不需要来自车辆或驾驶员的激励来确定是否存在积水。相反，响应于监测车轮一侧的飞溅来确定积水。所述技术优选地捕获包括各个方向上的水飞溅的图像。所述技术利用捕获的场景的极化图像并且应用边缘滤波来识别表示水飞溅的短暂的不连续铅垂线。下文使用二进制成像来进一步增强图像以检测捕获的图像内的边缘。应用相关性分析以通过使用共现矩阵技术来分析二进制图像中的竖直方向上的白色像素之间的相关性程度。积水存在的程度越大，所述共现矩阵技术中识别的相关性程度就越大。实施例预期一种确定道路的潮湿路面状况的方法。通过所述主车辆的图像捕获装置捕获路面的图像。所述图像捕获装置安装在所述主车辆的一侧并且捕获向下方向上的图像。由处理器识别捕获的图像中的关注区。所述关注区在所述车轮面旁边的区域中。所述关注区表示发生如由所述车轮产生的旁溅的地方。确定所述关注区中是否有水。响应于所述关注区中对水的识别而产生潮湿路面信号。附图说明图1是示出潮湿路面检测系统的框图。图2是潮湿路面上由摄像机捕获的车辆场景的示例性透视图。图3是具有周围视图覆盖的车辆周围的示例性透视图。图4示出了用于检测潮湿路面的方法的流程图。图5示出了由图像捕获装置捕获的图像。图6示出了示例性极化图像。图7示出了二进制转换图像。图8示出了捕获的干燥路面的图像。图9示出了干燥路面的示例性极化图像。图10示出了干燥路面的极化图像的二进制转换图像。图11表示示出了示例性相关性分析结果的示例性图。具体实施方式图1中示出了沿着车12行驶的车辆10。以水的形式被示出为设置在车道12上的积水19通常随着安装在车轮14的轮缘18上的轮胎16在车道12上的潮湿路面上旋转而被车轮14和轮胎16移位。通常有利的是己知车辆将在何时沿着潮湿车道12行驶，使得由于水导致的问题，诸如进入外部进气通风孔的牵引力损耗或发动机性能下降可被解决或至少得到缓解。车道12上的积水19可引起车辆在潮湿路面上行驶时的牵引力的减小。设置在车道12上的积水19降低了车辆轮胎与车道12之间的摩擦系数。因此，降低车辆轮胎与车道12之间的牵引力。可通过各种缓解技术来缓解牵引力损耗，所述缓解技术包括(但不限于)警告驾驶员将车速降低至有利于环境状况的速度；使用极低的制动力来致动车辆制动器的自动应用来最小化形成在制动部件的制动表面上的积水；当检测到积水时停用或限制巡航控制功能性的激活；或通知驾驶员维持与前面车辆的更大的停车距离。应当理解的是，本文所述的实施例可应用于除其中希望检测到潮湿路面状况的汽车之外的其它类型的系统。除可利用此系统的汽车之外的车辆的实例包括但不限于铁路系统、飞机、越野运动车辆、机器人车辆、摩托车、自行车、农用设备和建筑设备。图2示出了潮湿路面检测系统的框图。多个基于车辆的图像捕获装置20安装在车辆上用于捕获车辆周围的图像。多个基于车辆的图像捕获装置20可以安装在车辆前面、后面和侧面。图3示出了用于检测车辆周围的物体的示例性360度周围视图覆盖。每个基于图像的捕获装置均配合用于检测并且识别车辆的每一侧上的物体。基于图像的捕获装置20包括但不限于前视摄像机22，其安装至捕获前面的图像的车辆正前方以及部分地安装至车辆侧面。驾驶员的侧视摄像机24捕获车辆的驾驶员一侧的图像。乘客的侧视摄像机26捕获车辆的乘客侧的图像。后置摄像机28捕获车辆后部和侧面的图像。再次参考图2，处理器30处理由图像捕获装置20捕获的图像。处理器30分析图像和数据以确定是否有水被车辆10的车轮溅起。因为摄像机优选地固定在具有固定方位位置的车辆上，所以图像中的车轮位置是固定的。因此，关注区是预定的并且在摄像机校准时离线执行。接着处理器可容易地将关注区在线局部化。处理器30可以是现有系统，诸如牵引力控制系统或其它系统的一部分，或可为专用于分析图像捕获装置20中的数据的独立处理器。处理器30可以联接至一个或多个输出装置，诸如控制器32，以便如果在关注区中发现水时启动或致动控制动作。可以使用一个或多个对策来缓解水可能对车辆操作产生的影响。控制器32可以是车辆子系统的部分或可以用于启用车辆子系统来抵抗水的影响。例如，响应于道路是潮湿的确定，控制器32可以启用电气或电动液压制动系统34或其中当发生牵引力损耗时准备好制动策略的类似系统。除准备好制动策略之外，制动系统可以自主地应用驾驶员感知不到的少量制动力以在一旦车辆进水时便立即去除车辆制动器中的水。去除积累在车轮和制动器中的水维持了当驾驶员手动地进行制动时车辆制动致动器与车轮的制动表面之间的期望摩擦系数。控制器32可以控制牵引力控制系统36，当路面上检测到水时，所述牵引力控制系统36通过相应车轮将动力单独地分配至每个相应车轮以减小车轮滑转。控制器32可以控制巡航控制系统38，当路面上检测到水时，所述巡航控制系统38可停用巡航控制或限制巡航控制的激活。控制器32可以控制驾驶员信息系统40以在涉及到车道上检测到水时向车辆的驾驶员提供警告。由控制器32致动的这种警告可以警示驾驶员正靠近路面上的水并且可以建议驾驶员将车速降低至有利于当前环境状况的速度，或控制器32可以致动警告以维持车辆在跟随车辆前面具有安全行驶距离。应当理解的是，如本文所述的控制器32可以包括控制个别功能或可以控制功能组合的一个或多个控制器。控制器32可以进一步控制自动地打开和关闭空气挡板42的致动，用于防止水吸至车辆的发动机中。在这样的状况下，控制器32在检测到车辆前面的路面上有水时自动地致动空气挡板42的关闭，并且在确定路面上不再有水时可以重新打开空气挡板。控制器32可以进一步控制无线通信装置44的致动以利用车辆间或车辆与基础设施通信系统将潮湿路面状况自主地传送至其它车辆。控制器可以针对自动化特征的使用，进一步向车辆的驾驶员提供潮湿路面信号警示，所述自动化特征包括但不限于自适应巡航控制、车道跟踪、变道、规避/辅助转向操控、自动紧急制动等。本文所述的技术的优点在于不需要激励车辆或驾驶员来确定是否有水。即，现有技术需要车辆进行相当大的激励以便进行路面水检测，激励的方式无论是借助于制动操控、增大加速度还是转向操控均是可行的。基于响应(例如，车轮滑转、横摆)，此技术确定车辆当前是否正在水上行驶。相比之下，本文所述的技术不需要驾驶员激励来确定道路上的水。图4示出了用于检测潮湿路面的方法的流程图。在步骤50中，获得与车辆的车轮并排的区域的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定道路的潮湿路面状况的方法，所述方法包括以下步骤：由主车辆的图像捕获装置捕获路面的图像，所述图像捕获装置安装在所述主车辆的一侧并且捕获向下方向上的图像；由处理器识别所捕获的图像中的关注区，所述关注区是在朝向车轮表面旁边的区域中，所述关注区表示由所述车轮产生的发生旁溅的位置；确定所述关注区中是否有水；以及响应于所述关注区中的水的识别而产生潮湿路面信号。

【技术特征摘要】
2015.12.03 US 14/9579981.一种用于确定道路的潮湿路面状况的方法，所述方法包括以下步骤：由主车辆的图像捕获装置捕获路面的图像，所述图像捕获装置安装在所述主车辆的一侧并且捕获向下方向上的图像；由处理器识别所捕获的图像中的关注区，所述关注区是在朝向车轮表面旁边的区域中，所述关注区表示由所述车轮产生的发生旁溅的位置；确定所述关注区中是否有水；以及响应于所述关注区中的水的识别而产生潮湿路面信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述关注区中是否有水进一步包括将所述图像转换为极化图像的步骤，所述极化图像辅助识别水飞溅的线性竖直方向。3.根据权利要求1所述的方法，其中确定将所述图像转换为极化图像包括以下步骤：识别所述关注区中的极点；识别源于所述极点的极轴；根据半径和角度产生所述极化图像，所述极化图像中的每个半径根据所述极点相距每个图像像素的距离而确定，且所述极化图像中的每个角度确定为所述极轴与每个图像像素之间的角度。4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将滤波器应用于所述极化图像以识别所述图像中的铅垂线...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·B·利特库希，Q·赵，Q·张，J·王，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US