车用影像处理方法及其系统技术方案

本发明专利技术提供一种车用影像处理方法，该车用影像处理方法包含光流移动补偿步骤、物体检测演算步骤、警示范围判断步骤及3D建模步骤。光流移动补偿步骤运用移动补偿机制来排除背景光流且获得物体光流影像，物体检测演算步骤配合警示范围判断步骤将物体光流影像做投影后进行精确运算更新，借此有效提升精确度。3D建模步骤则有效改善传统弯曲现象。

【技术实现步骤摘要】
车用影像处理方法及其系统
本专利技术是关于一种影像处理方法及其系统，特别是关于一种障碍判断精确快速且成本降低的车用影像处理方法及其系统。
技术介绍
当今科技不断发展，数位影像处理技术不断的进步，数位影像处理与其他系统设备搭配将做到更多、更高品质的自动化应用。现有技术中车用影像处理多将检测结果与其他追踪方式做相关结合。让车辆周边移动物件影像被正确检测出可能的实际物件，利用电脑正确判断和分析影像特征的运算能力，在相关特征分析下得到或找寻的移动物件及非移动背景或其他静态物件。为了达到这样的效果，需要让电脑具备大量运算及大量分析信息，同时因应即时显示的需求及检测演算法的复杂度也造成执行速度变慢；然而，前述速度及精确的二种考量仍然是现今相冲突的技术要求。近年来车辆移动物件检测方法也有许多研究与应用在发展，如：背景相减法、光流法、单高斯模型或混合高斯模型等。例如CN100471263号的一种前视监视设备，此前案目的是高度准确地检测存在于车辆的前突部分的横向区域中的接近物体来把接近物体的信息通知车内人员。其根据图像计算光流向量进行运算分析，且利用具有沿图像中车辆行驶方向的光流向量来检测接近物体，前案内容具有一个用来显示图像和进一步通知检测出接近物体事实的通知单元。然而，前案仍然仅考量精确获得接近物体的移动状况，其对于如何精确获得判断结果及节约运算时间没有提出相关技术说明。此外，在地狭人稠的台湾行车环境下，车辆驾驶人常常需要面临人车争道的状况，这无形中增加了许多驾驶人行车的压力。当驾驶人若没有注意到视线死角或良好的环景警示系统的情况下，很容易就造成碰撞的意外发生。市面上目前已经有许多相关的先进驾驶辅助系统(AdvancedDriverAssistanceSystems；ADAS)，对于障碍物检测方面，常见的有雷射、超声波、红外线、激光、毫米波雷达或光学雷达等；但都存在一些缺点，红外线容易受光照影响较适合用于夜晚且无法检测透明物体，超声波速度慢干扰较多且障碍物须是平面，激光与光学雷达价格昂贵，而毫米波雷达受下雨影响大、容易产生偏折，除了以上问题外，毫米波雷达还有电磁波过高对人体危害的疑虑。因此市场上需要一种基于影像式的方法，运用影像式快速运算来达到及时的障碍物检测，且在价格上具竞争优势、安装上也需容易，并能在整合3D环景视窗技术(AroundViewMonitoring；AVM)的系统架构下，达到无死角的障碍物检测警示效果。
技术实现思路
因此，本专利技术目的在于提供一种有效提升精确度、能改善传统弯曲现象及有效排除背景噪声的车用影像处理方法及其系统。依据本专利技术方法的第一实施方式提供一种车用影像处理方法，前述车用影像处理方法包含：光流移动补偿步骤、物体检测演算步骤、警示范围判断步骤及3D建模步骤。前述光流移动补偿步骤是运用影像区隔出左右半边的平均光流值进行判断，以移动补偿方式排除非物体的背景光流影像且获得物体光流影像。而物体检测演算步骤是将物体光流影像进行水平投影得到水平投影区块，并对照水平投影区块反投影来得到物体区块。前述警示范围判断步骤则根据警示范围(RegionofInterest；ROI)对照物体光流影像的垂直轮廓影像，比对物体区块与垂直轮廓影像后形成更新物体区块。而3D建模步骤是利用更新物体区块进行3D建模产生障碍物模型，再以障碍物模型结合进入3D环景视窗(AroundViewMonitoring；AVM)内。前述3D建模步骤中的3D环景视窗虚拟呈开口碗状。另外，前述警示范围判断步骤可去除更新物体区块周边的多数个杂像。依据本专利技术另一方式提供一种应用于前述车用影像处理方法的车用影像处理系统，车用影像处理系统包括：车辆、电脑、多数个摄影镜头及显示器。电脑被安装于车辆上。多数个摄影镜头是安装于车辆上且都与电脑连接。显示器则被安装于车辆上且呈现出一个3D环景视窗(AroundViewMonitoring；AVM)及于3D环景视窗中的障碍物模型。依据本专利技术方法的第二实施方式提供一种车用影像处理方法，前述车用影像处理方法包含：光流移动补偿步骤、物体检测演算步骤及警示范围判断步骤。光流移动补偿步骤运用影像区隔出左右半边的平均光流值进行判断，以移动补偿方式排除非物体的背景光流影像且获得物体光流影像。物体检测演算步骤将物体光流影像进行水平投影得到水平投影区块，并对照水平投影区块反投影来得到物体区块。警示范围判断步骤再根据物体区块进行警示。前述警示范围判断步骤可以根据警示范围(RegionofInterest；ROI)对照物体光流影像的垂直轮廓影像，比对物体区块与垂直轮廓影像后形成更新物体区块。当警示范围重叠更新物体区块时进行警示。前述车用影像处理方法中可以另包含警示范围定义步骤，警示范围定义步骤会虚拟建立呈梯形的警示范围。另可以包含障碍物检测范围定义步骤，障碍物检测范围定义步骤会根据影像虚拟建立障碍物检测范围。另可以包含追踪范围定义步骤，追踪范围定义步骤会根据影像虚拟建立追踪范围，追踪范围围绕在障碍物检测范围之外，且障碍物检测范围围绕在警示范围之外。前述移动补偿方式将非固定场景的晃动光流定义成物体光流影像，并且将所有不是物体光流影像移动方向的晃动光流补偿成背景光流影像，而此移动补偿方式建立在现有光流法的基础上，在此不多作赘述。前述车用影像处理方法中可以另包含障碍物检测范围定义步骤，障碍物检测范围定义步骤会根据影像虚拟建立障碍物检测范围。前述障碍物检测范围定义步骤可以将物体区块往外扩充到扩充区块，再将物体区块与扩充区块之间的若干噪声及颜色信息去除，形成分割明确清楚的障碍物检测范围。依据本专利技术另一方式提供一种应用于前述车用影像处理方法的车用影像处理系统，车用影像处理系统包括：车辆、电脑、摄影镜头及警示器。电脑被安装于车辆上。摄影镜头是安装于车辆上且都与电脑连接。警示器被安装于车辆上且于警示范围重叠更新物体区块时进行警示。附图说明图1为本专利技术车用影像处理方法步骤图；图2为应用图1的车用影像处理方法的车用影像处理系统操作流程图；图3为显示器呈现的3D环景视窗示意图；图4为3D环景视窗特征点定义示意图；图5为3D环景视窗光流点定义示意图；图6为左半边切割示意图；图7为右半边切割示意图；图8(a)至图8(d)为移动补偿判断排除非物体示意图；图9为背景、地面光流移除前示意图；图10为依据消失点与光流点距离补偿示意图；图11为背景、地面光流点移除后光流影像图；图12为水平投影后物体光流影像图；图13为反投影得到的物体区块图；图14为仅取得上半部光流点的示意图；图15为仅取得上半部水平投影区块的示意图；图16为对照物体光流影像的垂直轮廓影像的示意图；图17为更新物体区块取得过程示意图；图18为取得之更新物体区块示意图；图19为车辆纹理判断示意图；图20为移除背景信息示意图；图21A为3D环景视窗改良前示意图；图21B为改良3D环景视窗示意图。具体实施方式以下将参照附图说明本专利技术的多数个实施例。为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，阅读时应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术部分实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示；并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车用影像处理方法，其特征在于，包含：光流移动补偿步骤，运用影像区隔出左右半边的平均光流值进行判断，以移动补偿方式排除非物体的背景光流影像且获得物体光流影像；物体检测演算步骤，将该物体光流影像进行水平投影得到水平投影区块，并对照该水平投影区块反投影来得到物体区块；警示范围判断步骤，根据警示范围对照该物体光流影像的垂直轮廓影像，比对该物体区块与该垂直轮廓影像后形成更新物体区块；以及3D建模步骤，利用该更新物体区块进行3D建模产生障碍物模型，再以该障碍物模型结合进入3D环景视窗。

【技术特征摘要】
2016.11.29 TW 105139303;2017.05.24 TW 1061172501.一种车用影像处理方法，其特征在于，包含：光流移动补偿步骤，运用影像区隔出左右半边的平均光流值进行判断，以移动补偿方式排除非物体的背景光流影像且获得物体光流影像；物体检测演算步骤，将该物体光流影像进行水平投影得到水平投影区块，并对照该水平投影区块反投影来得到物体区块；警示范围判断步骤，根据警示范围对照该物体光流影像的垂直轮廓影像，比对该物体区块与该垂直轮廓影像后形成更新物体区块；以及3D建模步骤，利用该更新物体区块进行3D建模产生障碍物模型，再以该障碍物模型结合进入3D环景视窗。2.如权利要求1所述的车用影像处理方法，其中该3D建模步骤中的该3D环景视窗虚拟呈开口碗状。3.如权利要求1所述的车用影像处理方法，其中该警示范围判断步骤可去除该更新物体区块周边的多数个杂像。4.一种应用于权利要求1所述的车用影像处理方法的车用影像处理系统，其特征在于，包括：车辆；电脑，安装于所述车辆上；多数个摄影镜头，安装于该车辆上且都与该电脑连接；以及显示器，安装于该车辆上且呈现该3D环景视窗中的该障碍物模型。5.一种车用影像处理方法，其特征在于，包含：光流移动补偿步骤，运用影像区隔出左右半边的平均光流值进行判断，以移动补偿方式排除非物体的背景光流影像且获得物体光流影像；物体检测演算步骤，将该物体光流影像进行水平投影得到水平投影区块，并对照该水平投影区块反投影来得到物体区块；以及警示范围判断步骤，根据警示范围对照该物体光流影像的垂直轮廓影像，比对该物体区块与该垂直轮廓影像后形成更新物体...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐子建，游凯杰，
申请(专利权)人：帷享科技有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71