车辆侦测方法、基于光强度动态的夜间车辆侦测方法及其系统技术方案

本发明专利技术提供一种车辆侦测方法、基于光强度动态的夜间车辆侦测方法及其系统。基于光强度动态的夜间车辆侦测方法，其亮点侦测步骤是驱动运算单元针对影像运算而侦测出影像的亮点。车灯判断步骤是驱动运算单元执行连通区域标记演算法而将相连通的亮点像素标记为连通区域值，然后依据亮点像素的面积大小或尺寸判断是否为车辆光源。光流滤除步骤是驱动运算单元执行光流法而求得车辆光源的移动速度，并滤除移动速度小于预设速度的车辆光源。距离估算步骤是驱动运算单元执行座标转换法而计算出未滤除的车辆光源与车辆之间的距离。借此，不但可取得较准确的车灯位置，还可提升数据处理的速度。

Vehicle detection method, night vehicle detection method based on dynamic light intensity and its system

【技术实现步骤摘要】
车辆侦测方法、基于光强度动态的夜间车辆侦测方法及其系统
本专利技术是关于一种车辆侦测方法及其系统，特别是关于一种即时有效的车辆侦测方法、基于光强度动态的夜间车辆侦测方法及其系统。
技术介绍
前方碰撞预警系统(ForwardCollisionWarning；FCW)是先利用车道线辨识方法辨识出影像中的车道线，再透过车辆辨识方法判断驾驶车辆与前方车辆的相对距离是否有在安全范围内。一般常见的车辆辨识方法是以分类器进行训练后，取得分类器的相关参数，再使用此组参数进行车辆侦测，例如类神经演算法、深度学习等等。虽然此种车辆辨识可辨识出前方车辆，但其演算法较为复杂，且因夜间光线昏暗，使得影像上车辆特征较少，导致侦测效率较差。由此可知，目前此领域上缺乏一种复杂度低、可即时侦测且高准确度的夜间车辆侦测方法及其系统，故相关研究者均在寻求其解决之道。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种车辆侦测方法、基于光强度动态的夜间车辆侦测方法及其系统，其使用基础影像处理方法侦测出车灯亮点，并结合光流法滤除非本车道的噪声，不但可即时地取得较准确的车灯位置，还能解决习知车辆侦测技术中演算法较为复杂导致侦测效率较差的问题。依据本专利技术的方法态样的一实施方式提供一种基于光强度动态的夜间车辆侦测方法，其包含亮点侦测步骤、车灯判断步骤、光流滤除步骤以及距离估算步骤。其中亮点侦测步骤是透过摄影机撷取影像，并驱动运算单元针对影像运算而侦测出影像的亮点，亮点包含多个亮点像素，摄影机与运算单元设于驾驶车辆。车灯判断步骤是驱动运算单元执行一连通区域标记演算法而将相连通的亮点像素标记为连通区域值，然后执行一面积筛选法而分析具有连通区域值的亮点像素的面积，并依据面积的大小判断具有连通区域值的亮点像素是否为车辆光源。再者，光流滤除步骤是驱动运算单元执行一光流法而求得车辆光源的移动速度，并滤除移动速度小于预设速度的车辆光源。距离估算步骤是驱动运算单元执行一座标转换法而计算出未滤除的车辆光源与摄影机之间的距离。借此，本专利技术的基于光强度动态的夜间车辆侦测方法使用影像处理方法侦测出车灯亮点，并结合光流法滤除非本车道的噪声，可即时地取得较准确的车灯位置。此外，本专利技术所侦测的前方车辆不仅限于汽车，可侦测机车或有发亮的光源载具。前述实施方式的其他实施例如下：前述亮点侦测步骤可包含直方图均值化步骤与亮度特征撷取步骤，其中直方图均值化步骤是依据影像的多个灰阶值统计出各灰阶值的出现次数，并依据出现次数改变这些灰阶值而产生多个均值化灰阶值。亮度特征撷取步骤是设定一灰阶亮度门槛值，并依据灰阶亮度门槛值撷取出各亮点像素的亮度较灰阶亮度门槛值大者。前述实施方式的其他实施例如下：前述直方图均值化步骤可包含一累积分配函数，此累积分配函数用以改变这些灰阶值。累积分配函数包含灰阶值、出现次数、灰阶层次及均值化灰阶值。灰阶值表示为i，出现次数表示为ni，灰阶层次表示为L，均值化灰阶值表示为Ti，累积分配函数符合下式：前述实施方式的其他实施例如下：在前述亮点侦测步骤中，运算单元可依据这些亮点像素的一颜色判断这些亮点像素是否为车辆光源。当颜色为红色时，运算单元判断这些亮点像素为车辆光源，且车辆光源为车尾灯；当颜色为白色时，运算单元判断这些亮点像素为车辆光源，且车辆光源为车头灯。前述实施方式的其他实施例如下：在前述车灯判断步骤中，运算单元可执行连通区域标记演算法而将多个各自相连通的亮点像素分别标记为多个连通区域值，然后执行面积筛选法而分析具有各连通区域值的亮点像素的面积，并依据面积的大小判断具有各连通区域值的亮点像素是否为车辆光源。前述实施方式的其他实施例如下：在前述车灯判断步骤中，运算单元可执行一面积比例分析法而分析具有连通区域值的亮点像素的一面积比例，然后依据面积比例判断具有连通区域值的亮点像素是否为车辆光源。依据本专利技术的结构态样的一实施方式提供一种使用前述的基于光强度动态的夜间车辆侦测系统，其包含摄影机与运算单元。其中摄影机设于驾驶车辆，摄影机撷取影像。运算单元设于驾驶车辆，且运算单元包含亮点侦测模块、车灯判断模块、光流滤除模块以及距离估算模块。亮点侦测模块信号连接摄影机，亮点侦测模块是针对影像运算而侦测出影像的亮点，亮点包含多个亮点像素。车灯判断模块信号连接亮点侦测模块，车灯判断模块是执行一连通区域标记演算法而将相连通的亮点像素标记为一连通区域值，然后车灯判断模块执行一面积筛选法而分析具有连通区域值的亮点像素的面积，并依据面积的大小判断具有连通区域值的亮点像素是否为车辆光源。此外，光流滤除模块信号连接车灯判断模块，光流滤除模块是执行一光流法而求得车辆光源的移动速度，并滤除移动速度小于预设速度的车辆光源。距离估算模块信号连接光流滤除模块，距离估算模块是执行一座标转换法而计算出未滤除的车辆光源与摄影机之间的距离。借此，本专利技术的夜间车辆侦测系统透过影像处理方法可大幅降低复杂度，其与习知的分类器相比较为简单，可提升数据处理的速度。前述实施方式的其他实施例如下：前述亮点侦测模块可依据影像的多个灰阶值统计出各灰阶值的出现次数，并依据出现次数改变这些灰阶值而产生多个均值化灰阶值。亮点侦测模块设定一灰阶亮度门槛值，并依据灰阶亮度门槛值撷取出各亮点像素的亮度较灰阶亮度门槛值大者。前述实施方式的其他实施例如下：前述亮点侦测模块可执行一累积分配函数，此累积分配函数用以改变灰阶值。累积分配函数包含灰阶值、出现次数、灰阶层次及均值化灰阶值，灰阶值表示为i，出现次数表示为ni，灰阶层次表示为L，均值化灰阶值表示为Ti，累积分配函数符合下式：前述实施方式的其他实施例如下：前述运算单元可依据亮点像素的颜色判断亮点像素是否为车辆光源。当颜色为红色时，运算单元判断亮点像素为车辆光源，且车辆光源为车尾灯；当颜色为白色时，运算单元判断亮点像素为车辆光源，且车辆光源为车头灯。前述实施方式的其他实施例如下：前述车灯判断模块可执行连通区域标记演算法而将多个各自相连通的亮点像素分别标记为多个连通区域值，然后执行面积筛选法而分析具有各连通区域值的亮点像素的面积，并依据面积的大小判断具有各连通区域值的亮点像素是否为车辆光源。前述实施方式的其他实施例如下：前述车灯判断模块可执行一面积比例分析法而分析具有连通区域值的亮点像素的一面积比例，然后依据面积比例判断具有连通区域值的亮点像素是否为车辆光源。依据本专利技术的方法态样的另一实施方式提供一种车辆侦测方法，其用以侦测影像中的前方车辆。车辆侦测方法包含影像分析步骤与车辆侦测步骤，其中影像分析步骤是透过一摄影机撷取影像，并驱动一运算单元分析影像的一天空区域的一天空亮度值，并比对一预设亮度值与天空亮度值而判断影像处于一日间时段或一夜间时段。摄影机与运算单元设于驾驶车辆。车辆侦测步骤是驱动运算单元执行一日间车辆侦测步骤或一夜间车辆侦测步骤。当影像处于日间时段，执行日间车辆侦测步骤；当影像处于夜间时段，执行夜间车辆侦测步骤。日间车辆侦测步骤是透过一前方碰撞预警演算法侦测前方车辆与摄影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光强度动态的夜间车辆侦测方法，其特征在于，包含以下步骤：/n一亮点侦测步骤，是透过一摄影机撷取一影像，并驱动一运算单元针对该影像运算而侦测出该影像的一亮点，该亮点包含多个亮点像素，该摄影机与该运算单元设于一驾驶车辆；/n一车灯判断步骤，是驱动该运算单元执行一连通区域标记演算法而将相连通的所述多个亮点像素标记为一连通区域值，然后执行一面积筛选法而分析具有该连通区域值的所述多个亮点像素的一面积，并依据该面积的大小判断具有该连通区域值的所述多个亮点像素是否为一车辆光源；/n一光流滤除步骤，是驱动该运算单元执行一光流法而求得该车辆光源的一移动速度，并滤除该移动速度小于一预设速度的该车辆光源；以及/n一距离估算步骤，是驱动该运算单元执行一座标转换法而计算出未滤除的该车辆光源与该摄影机之间的一距离。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于光强度动态的夜间车辆侦测方法，其特征在于，包含以下步骤：
一亮点侦测步骤，是透过一摄影机撷取一影像，并驱动一运算单元针对该影像运算而侦测出该影像的一亮点，该亮点包含多个亮点像素，该摄影机与该运算单元设于一驾驶车辆；
一车灯判断步骤，是驱动该运算单元执行一连通区域标记演算法而将相连通的所述多个亮点像素标记为一连通区域值，然后执行一面积筛选法而分析具有该连通区域值的所述多个亮点像素的一面积，并依据该面积的大小判断具有该连通区域值的所述多个亮点像素是否为一车辆光源；
一光流滤除步骤，是驱动该运算单元执行一光流法而求得该车辆光源的一移动速度，并滤除该移动速度小于一预设速度的该车辆光源；以及
一距离估算步骤，是驱动该运算单元执行一座标转换法而计算出未滤除的该车辆光源与该摄影机之间的一距离。


2.根据权利要求1所述的基于光强度动态的夜间车辆侦测方法，其特征在于，该亮点侦测步骤包含：
一直方图均值化步骤，是依据该影像的多个灰阶值统计出各该灰阶值的一出现次数，并依据所述出现次数改变所述多个灰阶值而产生多个均值化灰阶值；及
一亮度特征撷取步骤，是设定一灰阶亮度门槛值，并依据该灰阶亮度门槛值撷取出各该亮点像素的亮度较该灰阶亮度门槛值大者。


3.根据权利要求2所述的基于光强度动态的夜间车辆侦测方法，其特征在于，该直方图均值化步骤包含：
一累积分配函数，用以改变所述多个灰阶值，该累积分配函数包含所述多个灰阶值、所述出现次数、一灰阶层次及所述多个均值化灰阶值，所述多个灰阶值表示为i，所述出现次数表示为ni，该灰阶层次表示为L，所述多个均值化灰阶值表示为Ti，该累积分配函数符合下式：





4.根据权利要求1所述的基于光强度动态的夜间车辆侦测方法，其特征在于，
在该亮点侦测步骤中，该运算单元依据所述多个亮点像素的一颜色判断所述多个亮点像素是否为该车辆光源；
当该颜色为红色时，该运算单元判断所述多个亮点像素为该车辆光源，且该车辆光源为车尾灯；
当该颜色为白色时，该运算单元判断所述多个亮点像素为该车辆光源，且该车辆光源为车头灯。


5.根据权利要求1所述的基于光强度动态的夜间车辆侦测方法，其特征在于，
在该车灯判断步骤中，该运算单元执行该连通区域标记演算法而将多个各自相连通的所述多个亮点像素分别标记为多个该连通区域值，然后执行该面积筛选法而分析具有各该连通区域值的所述多个亮点像素的该面积，并依据该面积的大小判断具有各该连通区域值的所述多个亮点像素是否为该车辆光源。


6.根据权利要求1所述的基于光强度动态的夜间车辆侦测方法，其特征在于，
在该车灯判断步骤中，该运算单元执行一面积比例分析法而分析具有该连通区域值的所述多个亮点像素的一面积比例，然后依据该面积比例判断具有该连通区域值的所述多个亮点像素是否为该车辆光源。


7.一种基于光强度动态的夜间车辆侦测系统，其特征在于，包含：
一摄影机，设于一驾驶车辆，该摄影机撷取一影像；以及
一运算单元，设于该驾驶车辆，且该运算单元包含：
一亮点侦测模块，信号连接该摄影机，该亮点侦测模块是针对该影像运算而侦测出该影像的一亮点，该亮点包含多个亮点像素；
一车灯判断模块，信号连接该亮点侦测模块，该车灯判断模块是执行一连通区域标记演算法而将相连通的所述多个亮点像素标记为一连通区域值，然后该车灯判断模块执行一面积筛选法而分析具有该连通区域值的所述多个亮点像素的一面积，并依据该面积的大小判断具有该连通区域值的所述多个亮点像素是否为一车辆光源；
一光流滤除模块，信号连接该车灯判断模块，该光流滤除模块是执行一光流法而求得该车辆光源的一移动速度，并滤除该移动速度小于一预设速度的该车辆光源；及
一距离估算模块，信号连接该光流滤除模块，该距离估算模块是执行一座标转换法而计算出未滤除的该车辆光源与该摄影机之间的一距离。


8.根据权利要求7所述的夜间车辆侦测系统，其特征在于，
该亮点侦测模块依据该影像的多个灰阶值统计出各该灰阶值的一出现次数，并依据所述出现次数改变所述多个灰阶值而产生多个均值化灰阶值；及
该亮点侦测模块设定一灰阶亮度门槛值，并依据该灰阶亮度门槛值撷取出各该亮点像素的亮度较该灰阶亮度门槛值大者。


9.根据权利要求8所述的夜间车辆侦测系统，其特征在于，
该亮点侦测模块执行一累积分配函数，该累积分配函数用以改变所述多个灰阶值，该累积分配函数包含所述多个灰阶值、所述出现次数、一灰阶层次及所述多个均值化灰阶值，所述多个灰阶值表示为i，所述出现次数表示为ni，该灰阶层次表示为L，所述多个均值化灰阶值表示为Ti，该累积分配函数符合下式：





10.根据权利要求7所...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖柏翔，林泓邦，张右龙，许立佑，
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：中国台湾;71