利用鸟瞰影像判断障碍物的系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种利用鸟瞰影像判断障碍物的系统及方法，有关利用鸟瞰影像技术来判断车辆周围障碍物的技术，利用安置于不同位置的多个影像采集器分别采集多个车身周围影像，且该多个影像中至少具有一重叠区域，影像处理器将该等影像进行独立鸟瞰影像转换，再由障碍物计算单元比对两张独立鸟瞰影像的重复区域其相关性，由相关性大小判断障碍物是否存在。并且，本发明专利技术建构有一组空间转换数据的映射表，该映射表包含车辆的方向盘角度、排档或车速等行车状态资料，因此当行车状态改变时，可经由映射表快速转换出适当视角的环场鸟瞰影像，并透过障碍物计算单元所测得的障碍物位置标示于环场鸟瞰影像上，以利使用者安全驾驶。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关障碍物检测系统，尤其是一种应用于驾驶车辆时所使用的障碍物检测 系统。
技术介绍
摄影机的成本日渐下降，摄影器材现已普遍应用于车辆行车辅助上，然大多仅单 纯被动的提供车辆周围的影像以辅助驾驶者避免事故的发生。由于驾驶者难以同时监视多 个摄影画面，且传统平面影像应用于停车辅助时的视觉死角仍大，因此目前也有业者开发 出可透过安置于车身周围的多个摄影机，将其所取得的多个影像整合并转换其视角而成为 一由车顶俯视的虚拟环场鸟瞰影像系统，此较为符合人眼视觉习惯且也能进一步克服视觉 死角的技术手段。但是，一般环场鸟瞰系统在转换平面影像为环场鸟瞰影像时，因需同时复合多张 影像，因此若于影像重叠区域出现具有高度的物体时，则会因为影像缝合的死角而无法显 示此有高度的障碍物于环场影像上，故此，习知环场影像技术仍有其须改善之处。有鉴于此，为能够检测影像缝合处的障碍物且佐以画面警示或声音警示提醒辅助 驾驶者该处有障碍物，则传统技术多使用雷达或超声波装置来检测障碍物再与摄影影像结 合，以补足习知环场鸟瞰影像技术的缺失。如专利公开号JP2007041791(A)的申请专利所 揭示，一种显示鸟瞰影像的系统及方法，其先以多个摄影机采集车辆四周的影像，将其影像 缝合成一环场鸟瞰影像，以影像得知车辆前、后、左、右附近是否存在障碍物，而为克服在影 像缝合处难以显示具有高度障碍物的问题，该专利则以四个超声波装置检测该死角区域来 解决。但是此种方式虽然可克服上述问题，但相对会增加超声波装置的成本。再者，习知技术中二维鸟瞰环场影像系统多将虚拟视点设定在车辆上方，然而，在 车辆前进、后退或转弯移动时，驾驶者所需要移动方向的影像区域视野大小也自不同，但习 知技术却仅使用一固定虚拟视角的鸟瞰画面，难以符合驾驶者需求。因此，本专利技术提出一种利用鸟瞰影像判断障碍物系统及方法，可有效解决先前技 术的缺点。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为提出一种，其采集具 有重复区域的两张鸟瞰影像，并比较其重复区域影像的相关性以判断具高度的障碍物出现 位置。本专利技术的另一目的为提出一种，以鸟瞰影 像直接判断障碍物位置，无须增添雷达或超声波其他障碍物检测仪器，可降低生产/组装 成本。本专利技术的再一目的为提出一种，在影像信 号输入时藉由映射表的使用来达到快速转换以节省系统运算时间。本专利技术的又一目的为提出一种，其藉由车 辆行驶状况来搭配一组对应方向盘角度与虚拟摄影机俯视角度的映射表，而输出不同的环 场鸟瞰影像，以提供不同视觉角度的鸟瞰影像给驾驶者。本专利技术的再一目的为提出一种，其结合可 变换视角的环场鸟瞰影像与利用鸟瞰影像判断障碍物技术，进而可在转弯或倒车时提供更 具弹性的障碍物检测区域以及鸟瞰视野给驾驶者参考。为达到上述的目的本专利技术揭示一种利用鸟瞰影像判断障碍物的系统，包含多个影像采集器，其设于一车辆上，该等影像采集器取得多个该车辆周围的影 像；一影像处理器，将该等影像分别转换成多个独立鸟瞰影像，其中二相邻的该独立 鸟瞰影像包含一重复区域；以及一障碍物计算单元，比较二相邻的该独立鸟瞰影像的该重复区域的相关性，由该 相关性来判断是否有障碍物。由架设于车辆上的多个影像采集器采集影像，并透过影像处理器将该等影像转换 为多个独立鸟瞰影像，再由障碍物计算单元比对计算二相邻的独立鸟瞰影像的重复区域以 获得重复区域的相关系数，加以判断该区域是否有障碍物出现；同时影像处理器结合该多 个鸟瞰影像为一车辆环场鸟瞰影像，于摄影区域检测出障碍物时，将障碍物标示于该环场 鸟瞰影像上，藉以提醒驾驶人。此外，本专利技术也揭示一种利用鸟瞰影像判断障碍物的方法，包括采集一车辆的车 身信号，并选择所对应的映射表，并采集该车辆附近的多个影像，根据该映射表建立一环场 鸟瞰影像，其中二相邻的该影像包含一重复区域；分别将该等影像转换为多个独立鸟瞰影像；判断相邻的该独立鸟瞰影像的该重复区域的相关性；判断该重复区域是否有障碍物；以及 若有该障碍物，将该障碍物标示于该环场鸟瞰影像中。其先采集车身信号以及车身周围多个影像，其中相邻的影像包含一重复区域，并 根据方向盘转角信号挑选出有关空间转换信息的映射表，进行环场鸟瞰影像转换；再将该 等影像分别转换为独立鸟瞰影像；接续，判断相邻的该独立鸟瞰影像的重复区域的相关性； 根据该相关性大小判断该重复区域是否有障碍物存在；最后，若重复区域存在障碍物时则 将此障碍物标示于环场鸟瞰影像中，同时在依据方向盘转角信号调整鸟瞰影像视角以改变 障碍物检测范围。本专利技术的有益效果在于，改善习知技术在影像缝合处发生因影像死角而无法显示 障碍物的缺点，利用当障碍物存在影像重叠处时进行环场鸟瞰影像转换后必会发生扭曲失 真的特性，进一步转化为判断障碍物位置的手段，将具有重叠摄影的两张原始影像，个别转 换为鸟瞰影像图，在比对两张鸟瞰影像其重复区域的相关性，相关性小者则存在有障碍物， 并分析细部的子区域来精确断定该障碍物位置。由此，本专利技术省去安装超声波或雷达等其他检测设备，纯粹利用影像技术即可测 得障碍物最近距离。除此之外，为了加强驾驶者行车转弯或后退时的检测范围，在影像转换 技术中，本专利技术以多个映射表进行环场鸟瞰影像转换，其中每一张映射表包含每一种行车状态下的空间转换信息，所以本专利技术环场鸟瞰影像的虚拟视角会依照行车状况而变化，且 本系统显示障碍物检测范围也因虚拟视角的变动而改变，为更人性化的行车辅助装置，因 此驾驶者在使用本专利技术的技术手段时，可获得直行、转弯、后退等状况下不同视角的环场鸟 瞰影像，因而能够更安全地驾驶上路。底下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本专利技术的目的、技 术内容、特点及其所达成的功效。附图说明图1为本专利技术一实施例的系统示意图；图2(a)至图2(e)为本专利技术影像摄影范围的示意图；图3为计算重复区域的相关系数的示意图；图4为本专利技术判断无障碍物的环场鸟瞰影像的示意图；图5为本专利技术判断有障碍物的环场鸟瞰影像的示意图；图6为本专利技术可变换虚拟视角的环场鸟瞰影像示意图；图7为本专利技术一实施例的步骤流程图。附图标记说明10_影像采集器；12-车身信号采集器；14-影像处理器；141-映射 表；16-显示器；18-障碍物计算单元；20-警示装置；211 216-重复区域；22-环场鸟瞰 影像；24-车身；28-相关系数、小于0. 5的区域；30-车道线；32-鸟瞰影像缝合线；34， 36-原始影像；38，40-独立鸟瞰影像；381，401-重复区域；42，44-车辆；46-圆筒型障碍物； 48，50-原始影像；52，54-独立鸟瞰影像；521，541-重复区域；60-车身；62-环场鸟瞰影像 范围；64-虚拟视角；66-障碍物。具体实施例方式本专利技术主要的技术手段将不同摄影机所采集的影像转换为二独立鸟瞰影像，再对 此二独立的鸟瞰影像的重复区域作相关性比对，而比对结果若其相关性高者则判断该区域 未存在具高度的障碍物；反之，若相关性低者则判断存在具高度的障碍物。以此方法来准确 判断是否存有障碍物与其位置与距离。首先请参考图1，为本专利技术的一实施例的系统架构图，在本实施例中，以六个设于 车上的影像采集器10来采集车身周围的影像，其中每相邻的影像采集器10所采集的影像 均存在部份重叠的同一区域影像，此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用鸟瞰影像判断障碍物的系统，其特征在于，包含：多个影像采集器，其设于一车辆上，该等影像采集器取得多个该车辆周围的影像；一影像处理器，将该等影像分别转换成多个独立鸟瞰影像，其中二相邻的该独立鸟瞰影像包含一重复区域；以及一障碍物计算单元，比较二相邻的该独立鸟瞰影像的该重复区域的相关性，由该相关性来判断是否有障碍物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐子建，陈加增，
申请(专利权)人：财团法人车辆研究测试中心，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]