交通工具移动图像辅助导引方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种交通工具移动图像辅助导引方法与系统，利用单一图像获取装置配合具备图像处理、辨识以及图像空间距离估测演算的控制装置用于提供交通工具移动时完整的图像辅助信息。利用本发明专利技术的方法可以产生交通工具移动轨迹、进行俯瞰视角转换、辨识图像中的图像特征以利进行距离估测。本发明专利技术可以应用于各种不同的交通工具形式，解决交通工具移动导引问题以及亦可辅助该类交通工具变换车道、停车辅助及盲点检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种交通工具移动辅助方法，尤其是指一种利用图像辨识来判断车辆移动状态并且辨识障碍物与车道标志以作为导引辅助信息的一种交通工具移动图像辅助 导引方法与系统。
技术介绍
大部分的驾驶者都曾为驾驶交通工具时无法兼顾各方位的避障操作感到困扰，而 交通工具驾驶于盲点区域的移动(如停车或狭窄路段行驶)通常是造成困扰的重要原因。 目前的电子技术发展至以传感器来辅助行车安全，最常见的为距离传感器(超声波、红外 线、毫米波及激光等)及图像传感器(CCD/CMOS)。距离传感器主要辅助于单方向的避障被 动警示(如适应性巡航系统、倒车雷达等)，而图像传感器则应用于广域的视觉辅助，需要 人眼观察判断的驾驶辅助行为(如车道/车辆辨识、倒车摄影及盲点检测等)。倘若在驾 驶行为发生同时，能够有效地协助驾驶者掌握交通工具移动动态及与障碍物的相对距离， 驾驶者便可轻易完成驾驶导引并减少碰撞意外的发生。 而在现有技术中，例如中国专利技术专利CN179378号所公开的一种停车辅助装置，其 停车目标位置的设定精度优良，设定速度快，可减轻使用者的停车目标位置的设定操作的 劳苦。该停车辅助装置利用后方摄像机拍摄进行停车的停车空间，检测出该后方摄像机拍 摄的图像中包括的停车空间中的表示停车区的区标线并设定停车目标位置，辅助车辆行驶 到停车目标位置，其具有检测出车辆的移动的车辆检测装置；存储车辆检测装置所检测 出的车辆行驶移动经历的存储装置；基于存储装置中存储的车辆行驶移动经历的变化来推 定假定停车目标位置的假定停车目标位置推定装置；基于利用假定停车目标位置推定装置 推定的假定停车目标位置来设定搜索区标线的停车区标线搜索区域的停车区标线搜索区 域设定装置。 又如，美国专利US. Pat. No. 7， 006， 127所公开的一种驾驶辅助系统，其具有一显 示单元、一图像获取装置以及一图像处理单元。该显示单元，设置在可被前座驾驶可以看见 的区域。该图像获取装置可获取车辆后方的图像。而该图像处理单元可经由图像处理以转 换坐标系统使得该显示单元显示转换后的合成图像。在本技术中，在显示单元内可以同时 显示自己以及前方车辆以及前方车辆的连接组件的图像，以利驾驶者判断而使连接作业得 以顺利进行。
技术实现思路
本专利技术提供一种交通工具移动图像辅助导引方法与系统，用于对随时间变化的图 像进行辨识，以根据交通工具的移动状态而得到交通工具移动轨迹。此外，该方法还可以辨 识图像中的特征物与交通工具的距离，进而辅助交通工具的移动。本专利技术的方法可以应用 于各种不同形式的交通工具，尤其对于大型运输工具的实时移动检测与辅助方法，以解决 大型交通工具的具有大范围盲点的行车安全顾虑，提高本身车辆及其它用路人或交通工具的安全。 本专利技术提供一种交通工具移动图像辅助导引系统，通过单一摄影机便可达成以一 般图像以及俯瞰图像来进行导引辅助，并同时检测与障碍物或者是道路标记的距离提供驾 驶防碰撞警示或者是停放交通工具的功能，使得判断后方距离更直观更明确，提供完整地 辅助停车解决方案，解决大部分驾驶人的困扰。 本专利技术提供一种交通工具移动图像辅助导引系统，可以免除过去完成驾驶导引功 能预估所需要的至少一个摄影机及一个方向盘转角传感器。本专利技术的系统仅利用单一的摄 影机配合算法即可达成功能，安装方法与一般车用摄影系统相同，可免除需要连接其它车 用传感器的安装门坎，因此具有低价格、安装容易、高弹性的特性。 在一实施例中，本专利技术提供一种交通工具移动图像辅助导引方法，包括下列步骤 于一第一时间点获取关于一交通工具的外部环境的一第一图像；于该第一图像中选取一基 准区域；于一第二时间点获取关于该交通工具的外部环境的一第二图像；于该第二图像中 寻找对应该基准区域的一对应区域并获取该对应区域与该基准区域的一移动向量；以及根 据该移动向量决定该交通工具的移动轨迹。 在另一实施例中，本专利技术还提供一种交通工具移动图像辅助导引方法，包括下列 步骤(a)于不同时间点检测关于一交通工具的外部环境的变化图像中特定区块的移动向 量以决定该交通工具的移动状态；(b)根据该移动状态决定一移动轨迹；(c)于该图像中检 测至少一特征物；以及(d)辨识该至少一特征物，并根据该至少一特征物的形式进行对应 的一辅助程序。 在另一实施例中，本专利技术还提供一种交通工具移动图像辅助导引系统，包括一图 像获取装置，获取一交通工具外部环境的图像；一控制单元，与该图像获取装置相连接，该 控制单元根据于不同时间点该图像获取装置所获取的关于该交通工具的外部环境的变化 图像中特定区块的移动向量以决定该交通工具的移动状态，并根据该移动状态决定该交通 工具的移动轨迹；以及一显示单元，与该控制单元相连接，该显示单元提供显示该图像以及 该控制单元所产生的关于该交通工具的移动轨迹。此外，当该特征物与该交通工具间的距 离小于一预设距离时，则控制单元将该图像获取装置所获取道的图像转换为俯视图像，并 提供该显示单元一俯视图像信号。附图说明图1为本专利技术的交通工具移动图像辅助导引方法实施例流程示意图2A为第一图像示意图；图2B为第二图像示意图；图2C为本专利技术的影相移动向量示意图；图3为本专利技术的交通工具移动图像辅助导引方法另一实施例流程示意4A与图四B为本专利技术图像空间与实际空间距离估《M示意图；图5A至图五C为本专利技术图像空间与实际空间距离估《M示意图；图6为本专利技术的交通工具移动图像辅助导引系统实施例方块示意图。其中，附图标记2_交通工具移动图像辅助导引方法 20 24-步骤3_交通工具移动图像辅助导引方法30 38-步骤360 362-步骤370 372-步骤4_交通工具移动图像辅助导引系统40-图像获取装置41-控制单元410-中央处理器411-内存模块4110-内存4111-闪存412-图像输出接口413-图像输入接口 414_车体信号通信接口415-电源接口 42-显示单元43-警报模块 9a- 9e_图像90、91-图像处理区域 901-基准区域911-图像检测区±央 912、913-区域具体实施例方式为清楚完整的公开本专利技术的特征、目的及功能，以下对本专利技术的装置的相关内部 结构以及设计要点进行说明，详细说明如下 请参阅图1所示，该图为本专利技术的交通工具移动图像辅助导引方法实施例流程示 意图。在本实施例中，主要是对不同时间点的图像进行辨识寻找出移动的特征，并从该特征 中计算出特征在图像空间中的移动方向，如此即可得到车辆的移动状态，例如转向。再从 移动状态去预估车辆行动的轨迹而在画面中显示出来以提供驾驶者参考。接下来说明该方 法的运作流程，首先进行步骤20，于一第一时间点获取关于一交通工具的外部环境的一第 一图像。在本实施例中，该第一图像为该交通工具后方环境的图像，但不以此为限。获取图 像的方式可利用现有技术的图像获取装置，例如CCD或CMOS传感组件，将其设置于交通工 具后方，以获取交通工具后方环境的图像。该交通工具可为轮型车辆，例如小型轮形车辆 (轿车)或者是大型轮形车辆(客货车、长型连结货柜车)、航空器具或者是船舶等，但不以 此为限。 接下来进行步骤21，于该第一图像中选取一基准区域。请参阅图2A所示，该图为 第一图像示意图。以图2A来说明步骤21，首先在第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交通工具移动图像辅助导引方法，其特征在于，包括下列步骤：于一第一时间点获取关于一交通工具的外部环境的一第一图像；于该第一图像中选取一基准区域；于一第二时间点获取关于该交通工具的外部环境的一第二图像；于该第二图像中寻找对应该基准区域的一对应区域并计算出该对应区域与该基准区域的一移动向量；以及根据该移动向量决定该交通工具的移动轨迹。

【技术特征摘要】
一种交通工具移动图像辅助导引方法，其特征在于，包括下列步骤于一第一时间点获取关于一交通工具的外部环境的一第一图像；于该第一图像中选取一基准区域；于一第二时间点获取关于该交通工具的外部环境的一第二图像；于该第二图像中寻找对应该基准区域的一对应区域并计算出该对应区域与该基准区域的一移动向量；以及根据该移动向量决定该交通工具的移动轨迹。2. 如权利要求1所述的交通工具移动图像辅助导引方法，其特征在于，寻找对应该基 准区域的一对应区域的步骤还包括有下列步骤计算关于该基准区域的一第一特征值；以及于该第二图像中寻找与该第一特征值有最小绝对误差和的该对应区域。3. 如权利要求2所述的交通工具移动图像辅助导引方法，其特征在于，该特征值为灰 阶强度值。4. 如权利要求2所述的交通工具移动图像辅助导引方法，其特征在于，寻找与该特征 值有最小绝对误差和的该对应区域还具有下列步骤(a) 决定一检测区块；(b) 计算该检测区块所涵盖的图像所具有的一第二特征值与该第一特征值间的一绝对 误差和；(C)移动该检测区块；(d) 重复进行步骤(b)至(C)多次，以得到多个绝对误差和；以及(e) 由该多个绝对误差和中寻找出最小的值。5. 如权利要求4所述的交通工具移动图像辅助导引方法，其特征在于，计算该绝对误差和为利用。,(^) = 11^,|/(义:0-他1+/^+《)|来计算，而最小值则为根据mirv,SADi(p， q)找出该多个绝对误差的最小值。6. 如权利要求l所述的交通工具移动图像辅助导引方法，其特征在于，决定该交通工 具的移动轨迹还包括有下列步骤根据该移动向量判断该交通工具的移动方向；以及根据该移动方向搜寻预先建立的轨迹数据库中对应该移动状态的移动轨迹。7. —种交通工具移动图像辅助导引方法，其特征在于，包括下列步骤(a) 于不同时间点检测关于一交通工具的外部环境的变化图像中特定区块的移动向量 以决定该交通工具的移动状态；(b) 根据该移动状态决定一移动轨迹； (C)于该图像中检测至少一特征物；以及(d)辨识该至少一特征物，并根据该至少一特征物的形式进行对应的一辅助程序。8. 如权利要求7所述的交通工具移动图像辅助导引方法，其特征在于，该步骤(a)还包 括有下列步骤(al)于一第一时间点获取关于该交通工具的外部环境的一第一图像； (a2)于该第一图像中选取一基准区域；(a3)于一第二时间点获取关于该交通工具的外部环境的一第二图像；(a4)于该第二图像中寻找对应该基准区域的一对应区域并获取该对应区域与该基准 区域的一图像空间距离；以及(a5)根据该图像空间距离决定该交通工具的移动轨迹。9. 如权利要求7所述的交通工具移动图像辅助导引方法，其特征在于，寻找对应该基 准区域的一对应区域的步骤还包括有下列步骤计算关于该基准区域的一特征值；以及于该第二图像中寻找与该特征值有最小绝对误差和的该对应区域。10. 如权利要求9所述的交通工具移动图像辅助导引方法，其特征在于，该特征值为灰 阶强度值。11. 如权利要求9所述的交通工具移动图像辅助导引方法，其特征在于，寻找与该特征 值有最小绝对误差和的该对应区域还具有下例步骤(all)决定一检测区块；(al2)计算该检测区块所涵盖的图像所具有的一第二特征值与该第一特征值间的一绝 对误差和；(al3)移动该检测区块；(al4)重复进行步骤(b)至(c)多次，以得到多个绝对误差和；以及 (al5)由该多个绝对误...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑国祥，张晏树，李维民，郑山川，陈隆泰，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]