处理图像的方法和设备技术

处理图像的方法和设备。一种处理图像的方法包括使用具有图像捕获像素的二维阵列的成像器捕获车辆前方的公路区域，所述阵列包括实质上独立于色调的第一像素集，以及取决于有限色调范围的第二像素集，产生第一图像，其中每个像素被分配从第一像素集导出的值，产生第二图像，其中每个像素被分配从所述第一像素集和所述第二像素集导出的值，为所述第一图像中的至少一个像素识别第一强度变化值，第一强度变化值指示该像素和至少一个相邻像素之间的差异，为所述第二图像中的对应像素识别第二强度变化值，第二强度变化值表示该像素和至少一个相邻像素之间的差异，以及使用组合规则的定义集形成组合图像以分配值到组合图像中的对应像素，其取决于用于该对应像素的第一和第二识别强度变化值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】处理图像的方法和设备。一种处理图像的方法包括使用具有图像捕获像素的二维阵列的成像器捕获车辆前方的公路区域，所述阵列包括实质上独立于色调的第一像素集，以及取决于有限色调范围的第二像素集，产生第一图像，其中每个像素被分配从第一像素集导出的值，产生第二图像，其中每个像素被分配从所述第一像素集和所述第二像素集导出的值，为所述第一图像中的至少一个像素识别第一强度变化值，第一强度变化值指示该像素和至少一个相邻像素之间的差异，为所述第二图像中的对应像素识别第二强度变化值，第二强度变化值表示该像素和至少一个相邻像素之间的差异，以及使用组合规则的定义集形成组合图像以分配值到组合图像中的对应像素，其取决于用于该对应像素的第一和第二识别强度变化值。【专利说明】处理图像的方法和设备
本专利技术涉及图像处理方法的改进，特别是作为车道检测设备或道路轮廓预测方法和设备的一部分的图像处理。
技术介绍
已知使用简单的视频摄像机捕获车辆前方公路的区域图像。摄像机包括检测器像素的二维网格，其中每个检测器像素产生输出信号，在采样周期期间其值取决于落在像素上的光强度。因此，从阵列输出的图像是灰度图像。然后已知处理图像以识别车道边界标记，并据此确定公路的路径。在EP1057141B1中教导了一种识别标记的合适方法。 申请人:已经意识到该技术在许多国家运行良好，诸如英国，其中通过深色路面上的高对比度白线标记车道边界。白线比路面颜色浅得多，并在灰度图像中显示良好，使得比较简单地检测车道边界。不过， 申请人:已经意识到，当车道边界标记不是白色时并不好用。例如，在韩国，普遍使用黄色和蓝色的标记用于车道边界。当使用灰度成像器成像时，车道边界往往难以区别于路面。当考虑灰度时，符号和道路典型地具有相同或非常相似的亮度。
技术实现思路
根据第一方面，本专利技术提供了一种处理道路检测设备中使用的图像的方法，所述道路检测设备适合于装配车辆，所述方法包括:使用具有图像捕获像素的二维阵列的成像器，捕获车辆前方公路区域的初始图像，所述阵列包括位于空间坐标(XY)的第一像素集，每个产生输出信号，其值实质上独立于图像中捕获场景的对应部分的色调，以及位于空间位置的第二像素集，每个产生输出信号，其具有取决于图像中捕获场景的对应部分的有限色调范围，并部分取决于图像中捕获场景的对应部分的亮度，从初始捕获图像产生第一图像，其中向所述第一图像中的每个像素分配仅仅使用来自第一像素集的至少一个像素中的值导出的值，从初始图像产生第二图像，其中向所述第二图像中的每个像素分配使用来自所述第一像素集的至少一个像素和所述第二像素集的至少一个像素中的值导出的值；为所述第一图像的至少一个像素识别第一强度变化值，第一强度变化值指示分配给该像素的值和分配给至少一个相邻的像素的值之间的差异，为所述第二像素中的对应像素识别第二强度变化值，第二强度变化值指示分配给该像素的值和分配给至少一个相邻的像素的值之间的差异，以及通过使用组合规则的定义集，形成组合图像以分配值到组合图像中的对应像素，其取决于用于第一和第二图像中对应像素的第一和第二识别强度变化值中每一个的幅度和/或正负号，所述组合图像适用于车道检测设备。第二像素集可产生输出，其值取决于限制到场景对应部分中出现的单一主色调的有限色调范围的量。其最优选地是主红色色调，并可以通过在这些像素上放置红色滤光器或以任何其他方式实现。当然，第二像素集的像素可优先响应于其他主色调，例如红色或蓝色或绿色或黄色，或者响应于包括诸如红色和绿色的色调的集的有限范围，或者甚至响应于可见光谱以外的“色调”，例如在红外线区域。其中独立于主色调产生值的第一像素集将最优选地具有值，该值取决于图像的对应部分的亮度，而不是色调范围。例如，如果场景的对应部分亮，该值可以为高，如果暗则低。这些像素将产生理想的灰度图像。仅使用来自这些第一像素集的值，可以形成第一图像。灰度图像可以跨过整个(不限)范围，其包括由第二像素看到的色调，例如穿过宽阔的可见光或红外线波段。每个像素集可包括许多像素，但在一些实施例中集可包括少至一个像素。像素越多，图像用其产生的分辨率就越高，相应地场景内可分析的细节就更精细。在本专利技术的范围内可提供只具有一个像素的集，其依次暴露于场景的不同部分，以建立整个场景的图像，可能使用像素与场景之间的移动镜头或快门以改变在任何给定的时间处成像的场景部分。产生第二图像的步骤可以包括如下步骤:生成中间图像，其中使用来自第二像素集的至少一个像素的输出获得分配给每个像素的值，该值独立于第一像素集的像素值，并从分配给中间图像的值减去分配给第一图像的对应值，以形成第二图像的值。当使用红色滤光器时，中间图像可以被认为是红色图像。第一图像可以被认为是灰度图像，而第二图像可以被认为是伪色调图像，通过从红色图像中减去灰度而形成。该方法可以包括步骤:在组合它们之前缩放分配给第一(灰度)图像和中间(红色或其他色调或色调范围)图像中每一个的像素的值以产生第二(色调)图像。缩放步骤可以包括增加对应于中间图像中每个像素的值。这识别到达像素的光的减少，所述像素由于滤光只对有限的色调(如红色)范围敏感，可需要该过滤以优先地应用仅仅通过该色调或有限的色调范围。该缩放步骤用于确保当用于产生色调图像时图像被给予正确的权重。缩放经设置以至于:第一灰度图像具有在O和N(其中N可以是255或某些其他值)处划界的值，在O和N处划界的红色图像，以及在-N和+N处划界的色调图像。在红色图像的情况下，+255可对应存在红色到黄色作为主色调，很少或没有蓝色，而-255为存在青色到蓝色且很少或没有红色作为主色调。该方法可包括使用成像器，可包括成像像素的单一二维阵列。使用规则集组合图像允许作为灰度的场景的第一图像的主边缘特征以及相同场景的色调的第二图像的主边缘特征，以及其可以用来确保两个白色的车道边界和非白色的车道边界(诸如黄色)在组合图像中高亮。这增加组合图像的后续图像处理期间检测边界的可能性，用以检测车道界限。对色调不敏感的第一图像检测图像的亮度部分的变化，因此善于识别暗背景中的光线，即使他们在其中有相同的色调。第二图像可以检测公路相邻部分不同色调的线，即使它们具有相同亮度，诸如灰色道路上的黄线。如果不在灰度图像中检测边缘，而是在伪色调图像中检测，它将出现在组合图像中，反之亦然。该方法包括通过使用标准边缘检测技术识别第一和第二图像的每一个中存在的强度变化，例如使用Sobel边缘检测算法。它可包括比较图像中像素值与相同图像中至少一个直接相邻像素的值。它可以是在水平(X)或垂直(Y)平面上相邻的像素。最优选地，该方法可使用边缘检测，包括跨过阵列中对应于像素行的值的水平行扫描，并比较分配给每个像素的值或该行中之前或之后像素的值。可形成中间图像，其中每个像素被分配取决于差异的值。本领域技术人员将理解:第一、中间、第二和组合图像将当然不是物理图像，只是其他任何“图像”，诸如如存储在电子存储器中的数码照片是物理图像。他们通常只包括数值或字母数字值的存储阵列，其中每个值被分配到各自的第一和第二图像的像素，并因此对应在初始图像中捕获的场景的部分。这些图像可被非常短暂地存储，而且在任何一个时间只有中间图像的一个值或一行值可被存储。只要他们本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理图像的方法，用于适于安装到车辆的车道检测设备，所述方法包括：使用具有图像捕获像素的二维阵列的成像器，捕获车辆前方公路区域的初始图像，所述阵列包括位于空间坐标(XY)的第一像素集，每个产生输出信号，其值实质上独立于图像中捕获场景的对应部分的色调，以及位于空间位置的第二像素集，每个产生输出信号，该输出信号的值取决于图像中捕获场景的对应部分的有限色调范围，并部分取决于图像中捕获场景的对应部分的亮度，从初始捕获图像产生第一图像，其中向第一图像中的每个像素分配使用来自第一像素集的至少一个像素中的值导出的值，从初始图像产生第二图像，其中向第二图像中的每个像素分配使用来自第一像素的至少一个像素和第二像素集的至少一个像素中的值导出的值；为所述第一图像的至少一个像素识别第一强度变化值，第一强度变化值指示分配给该像素的值和分配给至少一个相邻像素的值之间的差异，为所述第二图像中的对应像素识别第二强度变化值，第二强度变化值指示分配给该像素的值和分配给至少一个相邻像素的值之间的差异，以及通过使用组合规则的定义集，形成组合图像以分配值到组合图像中的对应像素，其取决于用于第一和第二图像中该对应像素的第一和第二识别强度变化值中每一个的幅度和／或正负号，所述组合图像适用于车道检测设备。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·汤普森，
申请(专利权)人：TRW有限公司，
类型：
国别省市：