用于对一车辆的输入图像进行目标识别的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于对一车辆的输入图像(A)进行目标识别的装置(100)，其中，该装置(100)包括：一个补丁选择器(10)，其被配置为将输入图像(A)细分为多个区域z

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对一车辆的输入图像进行目标识别的装置和方法
本专利技术涉及目标识别领域。本专利技术尤其涉及一种用于对一车辆的输入图像进行目标识别的装置和方法。
技术介绍
现有目标检测方法通过在自然和汽车图像中提取的几个线索来解决目标假设的生成，其中，它依赖于具有足够高分辨率的目标。由于对当今车辆安全性和舒适性先进功能的需求不断提升，驾驶员辅助系统正变得越来越重要。驾驶员辅助系统基于包括雷达、激光雷达或摄像机等多种传感器对车辆周围区域进行的监控。前置系统在汽车行业中发挥着重要作用，并提供诸如前车碰撞预警(FCW)、自适应巡航控制(ACC)、行人检测(PED)以及交通标志识别(TSR)等附加的安全性和舒适性功能。在此，基于摄像机的系统由于能监视一车辆前的整个区域并自动提取安全相关信息而特别受关注。此外，摄像机系统可在一平台上组合各种功能，因此非常适用于对成本费用敏感的市场。为了提高诸如自适应巡航控制(ACC)或行人检测(PED)等辅助功能的使用范围和鲁棒性，使其超越当今水平，稳定、可靠地识别目标是基于摄像头的驾驶员辅助领域中最重要的任务之一。
技术实现思路
用于目标识别的装置和方法可能须加以改进。这些需求通过独立权利要求的主题来加以满足。从从属权利要求以及后续描述中得出其他实施例。本专利技术的一个方面涉及一种用于对一车辆输入图像进行目标识别的装置，其中，该装置包括：一个补丁选择器，其被配置为将输入图像细分为多个区域z(m)，并为各区域z(m)定义多个补丁pj(m)；一个投票映射生成器，其被配置为给所述多个区域z(m)中的每个区域m和所述多个补丁pj(m)的每个补丁pj提供一投票映射集V(m)，并对所生成的一投票映射集V(m)进行二值化；一个投票映射组合器，其被配置为组合二值化的投票映射集V(m)；以及一个假设生成器，其被配置为由或从组合的二值化投票映射集V(m)生成一个假设，并对由或从组合的二值化投票映射集V(m)所生成的假设进行细化/精细处理。该装置被配置为执行用于目标识别的方法。换句话说，可将目标检测或目标识别的任务分解为两个部分：1)假设生成和2)假设验证。根据本专利技术所述、用于一输入图像的目标识别方法可应用于图像分析领域。例如，该装置和方法可用于分析雷达信号或雷达图像，或用于磁共振成像(MRI)或计算机断层扫描成像(CT)、基于红外的成像方法或超声成像方法等领域。传统图像分析和目标识别方法的目标识别距离可达50米，与此相比，根据本专利技术所述、用于一输入图像的目标识别方法以有益的方式提供的目标识别距离可达数百米。根据本专利技术所述、用于目标识别的方法能以有益的方式省略训练需求。甚至不需要训练数据，由此，根据本专利技术所述的目标识别方法能实现一安全、可靠的图像分析。根据本专利技术所述、用于目标识别的方法能以有益的方式识别道路上诸如运输物资、轮胎或其他碎屑等未知目标。根据本专利技术所述、用于目标识别的方法以有益的方式不借助目标物体的检测和定位而对远距离目标特征的存在进行任何模型假设。因此，所使用的方法是通用的，并可用于诸如骑车人、汽车、标志、紧急电话等目标的初步检测。假设生成的目的是快速找到图中的候选位置和区域，以进行进一步的处理，包括将各区域分类为行人、车辆或交通标志。在此，假设生成面临着例如复杂的周围环境、不同的光照和天气条件、非常小的目标以及目标远离摄像机等多项挑战。根据所使用摄像机系统的物理特性，小目标和远距离目标由于图像对比度较差以及这些目标在图像中所占像数极少，可能难以自动生成假设。然而，大多数现有文献中的目标检测方法仅解决了具有足够分辨率的目标的假设生成。在此，各种方法利用对称性算子来测量补丁围绕定义轴的对称性。对称性算子只能使用强度，但常常也会分析评估图像边缘，以增加其对噪声的鲁棒性。近处目标的假设可被非常稳定地生成，与此同时，远距离目标的低分辨率和缺失边缘信息可能使假设的生成对驾驶员辅助系统而言不切实际。用于目标识别的本方法以有益的方式提供了基于一种投票方案引入一种用于驾驶员辅助的小目标和远距离目标的通用假设生成方法。该投票方案的灵感来自突出显示区域的检测，旨在突出显示自然图像中的相关区域，使其与任意场景的其余部分相比，视觉上更明显、更引人注目。根据该方案，用于目标识别的本方法能生成较小和较远目标的假设，因为候选目标通常与其周围环境不同。在此，根据本专利技术、用于目标识别的方法以有益的方式假定，其他已存在的算法已检测到带有较高分辨率的近处目标。因此，拟将周围环境建模为具有同质外观的极少数大区域的一项组合。这些区域通过使用仅从可用图像信息中提取的图像统计来计算，不需要关于所需嵌入环境的先验知识。不能被分配给这些区域的区域是潜在的候选位置，由此形成进一步处理的假设。与试图通过人工提高图像分辨率来检测远处目标的其他方法相反，本专利技术打算以有益的方式，能基于用于检测候选远距离区域的显著性引导式投票映射方案在原始图像上起作用。这以有益方式确保，提供一种可用于诸如不同规格、不同照明、不同天气和不同交通场景等周围环境变化的稳定方法。基于各种测试数据和测试矩阵的实验结果表明令人满意的性能。这以有益的方式提供显著性启发式投票映射的使用，以生成小目标和远距离目标的假设。本专利技术另一个第二方面涉及一种用于一车辆输入图像目标识别的方法，其中，该方法包括以下步骤：-将输入图像细分为多个区域z(m)，并为各区域z(m)定义多个补丁pj(m)；-为多个区域z(m)中的每个区域m和多个补丁pj(m)的每个补丁pj提供一个投票映射集V(m)，并将所生成的一投票映射集V(m)二值化；-组合二值化的投票映射集V(m)；以及-由或从组合的二值化投票映射集V(m)生成一个假设，并对由或从组合的二值化投票映射集V(m)所生成的假设进行细化处理。根据本专利技术所述的一个示例性实施方式，补丁选择器被配置为使用每个补丁p(m)的内部统计，为各区域z(m)提供多个补丁pj(m)，以将补丁分类为属于背景或属于目标区域。根据本专利技术所述的一个示例性实施方式，补丁选择器被配置为通过在每个补丁pj(m)内的所有像素强度I上计算的高斯分布P(pj(m))来对每个补丁pj(m)的内部统计建模。这能以有益的方式在可通过匹配来调整的计算工作量和精度的折衷之间提供权衡。根据本专利技术所述的一个示例性实施方式，补丁选择器被配置为以如下方式为区域z(m)的多个补丁pj(m)定义各补丁的大小：使得在每个区域m内仍能检测到小于补丁的目标。这能以有益的方式改善目标识别性能。根据本专利技术所述的一个示例性实施方式，投票映射生成器被配置为提供包括与输入图像的图像大小相对应的映射大小的投票映射集V(m)。这以有益的方式提供了一种经改善的投票映射集。根据本专利技术所述的一个示例性实施方式，投票映射生成器被配置为通过针对每个补丁pj(m)计算一个特征描述符Ij(m)且针对输入图像的每个像素计算一个描述符d(x)，以此来提供该投票映射集V(m)。这以有益的方式改善目标识别性能。根据本专利技术所述的一个示例性实施方式，投票映射生成器被配置为通过计算每个补丁pj(m)的所有像素上的平均特征矢量来确定特征描述符Ij(m)，以此提供该投票映射集V(m)。这能以有益的方式提供一种经改进的特征描述符Ij(m)。根据本专利技术所述的一示例性实施方式，投票映本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于输入图像(A)的目标识别装置(100)，该装置(100)包括：‑一个补丁选择器(10)，其被配置为将输入图像(A)细分为多个区域z(m)，以及为各区域z(m)定义多个补丁pj(m)，以及使用每个补丁p(m)的内部统计为各区域z(m)提供多个补丁pj(m)，以将补丁分类为属于背景区域或目标区域；‑一个投票映射生成器(20)，其被配置为针对所述多个区域z(m)中的每个区域m和所述多个补丁pj(m)的每个补丁pj生成一个投票映射集V(m)，并被配置为对所生成一投票映射集V(m)进行二值化；‑一个投票映射组合器(30)，其被配置为组合二值化的投票映射集V(m)；以及‑一个假设生成器(40)，其被配置为由或从组合的二值化投票映射集V(m)生成一个假设并对由或从组合的二值化投票映射集V(m)所生成的假设进行细化处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.23 EP 16175856.01.用于输入图像(A)的目标识别装置(100)，该装置(100)包括：-一个补丁选择器(10)，其被配置为将输入图像(A)细分为多个区域z(m)，以及为各区域z(m)定义多个补丁pj(m)，以及使用每个补丁p(m)的内部统计为各区域z(m)提供多个补丁pj(m)，以将补丁分类为属于背景区域或目标区域；-一个投票映射生成器(20)，其被配置为针对所述多个区域z(m)中的每个区域m和所述多个补丁pj(m)的每个补丁pj生成一个投票映射集V(m)，并被配置为对所生成一投票映射集V(m)进行二值化；-一个投票映射组合器(30)，其被配置为组合二值化的投票映射集V(m)；以及-一个假设生成器(40)，其被配置为由或从组合的二值化投票映射集V(m)生成一个假设并对由或从组合的二值化投票映射集V(m)所生成的假设进行细化处理。2.根据权利要求1所述的装置，其中，补丁选择器(10)被配置为通过在每个补丁pj(m)内的所有像素强度I上计算的高斯分布P(pj(m))来对每个补丁pj(m)的内部统计进行建模。3.根据上述权利要求中任一权利要求所述的装置，其中，补丁选择器(10)被配置为给各区域z(m)的多个补丁pj(m)定义补丁大小，使得在每个区域m内仍能检测到小于补丁的目标。4.根据上述权利要求中任一权利要求所述的装置，其中，投票映射生成器(20)被配置为生成包括与输入图像(A)的图像大小相对应的映射大小的投票映射集V(m)。5.根据上述权利要求中任一权利要求所...

【专利技术属性】
技术研发人员：AK·法塔尔，M·卡格，C·斯查芬贝格，S·赫格曼，S·吕克，C·张，
申请(专利权)人：康蒂特米克微电子有限公司，大陆特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE