专利名称：动态实时相对关系识别方法与系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种影像识别技术，特别是涉及一种根据影像特征判断两物体间的相 对关系的一种动态实时相对关系识别方法与系统。
背景技术：
目前市面上虽然有许多种行车记录装置，但是都受到存储器大小的限制，只能储 存最新数分钟到一两小时的数据。但若遇上车祸、意外，驾驶很有可能无法关闭影像记录的 功能(例如昏迷、送医，或是不能动弹等状况)，导致记录装置持续运作，而盖掉记录车祸发 生时的数据，使得最关键时刻的影像反而消失而无法提供参考。若让行车记录器随着车辆 的移动而开机，则此记录器就无法在停等红灯或是路边停车时提供关键影像；尤其是路边 停车时，若被误撞，则肇事者大多会逃逸，此时关键影像将会成为索赔与判定肇事当时情况 的重要依据。而在现有技术中，例如日本公开申请案JP2009032143揭示了 一种减轻事故发生 时证据数据消失风险的行车记录器，在该技术中，于车辆行进间撷取车辆前方的影像讯号， 将该影像讯号转成动画影像信息而记录于存储器中。该技术藉由将动画影像分割成多个静 止影像，然后当事故发生时，可以将对应发生时间点的静止影像，利用无线网络送出。另外，台湾专利公开号TW200409051也揭示了一种记录影像以保障车祸发生时的 数据真实性的技术。在该技术中，采用摄影机与距离检测分开的做法，利用检测器检测车辆 外围的物体，如果物体太过接近，则启动摄影机开始录像。
发明内容
本发明提供一种动态实时相对关系识别方法与系统，其是利用影像检测与周环环 境中可动装置的相对关系，并根据相对关系启动对应的机制以警示驾驶员或者是对可能产 生意外的状况进行影像的储存。本发明提供一种动态实时相对关系识别方法与系统，其是利用影像撷取装置撷取 外围环境中车辆的影像，并于该影像中检测车牌的特征，并且根据车牌特征估测车辆的速 度与距离，同时环境检测摄影机也检测红绿灯与速限号志等环境信息，藉此判断是否有可 能对我车造成危害。本发明提供一种动态实时相对关系识别方法与系统，其是以视觉影像记录，不需 依赖其它额外的设备，针对与其它车辆的距离、速度或加速度的状态进行检测，实时记录影 像，本发明可以依照环境动态(例如红绿灯号、两车间的距离、速度与加速度或者是速限) 调整纪录参数的门坎值。在一实施例中，本发明提供一种动态实时相对关系识别方法，其包括有下列步骤 建立一影像撷取装置的影像撷取距离与一特征物所具有的一影像特征的特征关系；撷取一 可动装置的一影像，该可动装置上具有该特征物；于该影像中检测该特征物的影像区域； 于影像区域中决定关于特征物的一检测影像特征；以及根据检测影像特征于该特征关系中决定该影像撷取装置与该特征物间的相对关系。在另一实施例中，可以根据该相对关系启 动警示或录像的机制。在另一实施例中，本发明还提供一种动态车辆实时相对关系识别方法，其包括有 下列步骤建立一影像撷取装置的影像撷取距离与车牌所具有的一影像特征的特征关系； 撷取一第一车辆的一影像，该第一车辆上具有一车牌；于该影像中检测该车牌的影像区域； 于影像区域中决定关于车牌的一检测影像特征；以及根据检测影像特征于该特征关系中决 定该影像撷取装置与该车牌间的相对关系。在另一实施例中，可以根据该相对关系启动警 示或录像的机制。在另一实施例中，本发明还提供一种动态实时相对关系识别系统，其包括有一数 据库，其存有影像撷取距离与一特征物所具有的一影像特征的特征关系；一影像撷取装置， 其撷取外在环境中关于具有该特征物的一可动装置的一影像；一控制单元，其与该数据库 以及该影像撷取装置相连接，该控制单元是于该影像中检测该特征物的影像区域，然后于 影像区域中决定关于特征物的一检测影像特征，再根据检测影像特征于该特征关系中决定 该影像撷取装置与该特征物间的相对关系。
图1为本发明的动态实时相对关系识别方法第一实施例流程示意图。图2A为影像撷取装置与车牌位置关系示意图。图2B为车牌影像示意图。图2C与图2D为不同影像撷取距离所撷取的车辆影像示意图。图3A代表影像撷取距离与平均宽度的关系曲线。图;3B代表影像撷取距离与平均面积的关系曲线。图4为本发明的动态实时相对关系识别方法第二实施例流程示意图。图5A为两车辆间的相位位置关系示意图。图5B为在特定距离下所撷取的车辆影像示意图。图6为本发明的识别车牌影像内容流程示意图。图7A至图7D为产生已知标准影像示意图。图8A为重组影像及其特征影像示意图。图8B为特征影像示意图。图9为本发明的关于载具识别号码可能的输出结果排序示意图。图10为本发明的动态实时相对关系识别系统实施例示意图。附图符号说明2-动态实时相对关系识别方法20 24-步骤3-动态实时相对关系识别方法30 37-步骤4-识别方法40 46-步骤5-样品影像
50-标准影像区域5OO、5Ol-像素51-非标准影像区域510-像素6-识别系统60-数据库61-第一影像撷取装置62-控制单元63-警示单元64-储存单元65-第二影像撷取装置90-车牌91-车辆910-第二车辆911-第一车辆92-影像撷取装置93-候选区块94-影像区域95-特征影像97、98-影像
具体实施例方式为使能对本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，下文特将本发明 的装置的相关细部结构以及设计的理念原由进行说明，以使得可以了解本发明的特点，详 细说明陈述如下请参阅图1所示，该图为本发明的动态实时相对关系识别方法第一实施例流程示 意图。在本实施例中，该方法包括有下列步骤首先以步骤20建立一影像撷取装置的影像 撷取距离与一特征物所具有的一影像特征的特征关系。在本步骤中，主要是利用特征物影 像所具有的影像特征会随着与影像撷取装置间的距离的不同而有所改变的特性，先建立一 个特征关系。以特征物为车牌为例(但不以此为限)，如图2A所示，该图为影像撷取装置 与车牌位置关系示意图。该车牌90设置于车辆91上面，在该车辆91前方有一影像撷取装 置92，其设置的高度为H(90cm)，与车牌的距离为D(80cm 300cm)，以及摄影角度为θ (17 度)。随着影像撷取距离的改变，对于同样大小的撷取影像98中关于该车辆91的大小也 会随之改变，如图2C与图2D所示。其中图2C的影像撷取距离大于图2D的影像撷取距离。 关于影像撷取距离与该特征物之间的相对关系，如下表一所示。如图2Β所示，其中表一中 的车牌宽度(上)为W1，车牌宽度(下)为W2，车牌高度为h，其单位为像素(pixel)。而步 骤20中的影像特征即为表一中的车牌宽度、车牌高度、面积、平均宽度或平均面积等。根据表一的特征关系可以得到如图3A与图:3B所示的结果，其中图3A代表影像撷 取距离与平均宽度的关系曲线，而图3B代表影像撷取距离与平均面积的关系曲线。根据图3A或图;3B的曲线，可以用来对照不同的影像撷取距离下，车牌的影像特征大小。至于平均 宽度与平均面积是由于影像撷取装置相对于车牌具有一倾角θ，因此车牌的上宽度与下宽 度就会有所差异。至于是否要利用平均宽度与平均面积作为影像特征，属于使用者的需要 而定。另外，有了图3Α或图;3Β的曲线之后，即可利用数学拟合的算法，建立关于曲线的方 程式。根据数据点建立拟合关系式属于现有技术，在此不作赘述。表一
权利要求
1.一种动态实时相对关系识别方法，其包括有下列步骤建立一影像撷取装置的影像撷取距离与一特征物所具有的一影像特征的特征关系；撷取一可动装置的一影像，该可动装置上具有该特征物；于该影像中检测该特征物的影像区域；于影像区域中决定关于特征物的一检测影像特征；以及根据检测影像特征于该特征关系中决定该影像撷取装置与该特征物间的相对关系。
2.如权利要求1所述的动态实时相对关系识别方法，其中该相对关系包括有距离、以 及影像撷取距离以判断距离随时间的变化率。
3.如权利要求1所述的动态实时相对关系识别方法，其还包括有当该相对关系超过一 特定值时，启动影像储存的步骤。
4.如权利要求1所述的动态实时相对关系识别方法，其还包括有辨视该影像区域的内 容的一步骤，其中识别该影像区域所具有的内容还包括有下列步骤提供一数据库，其内具有多个已知样品影像，每一个已知样品影像分别具有一标准影 像区域以及至少一非标准影像区域，其中该标准影像区域内的像素分别具有对应的一第一 特征值，而该非标准影像区域内的像素则分别对应有一第二特征值； 于该影像区域内撷取至少一特征影像；将每一个特征影像中的每一个像素的一第三特征值分别与该多个已知样品影像中每 一个像素所对应的第一特征值或第二特征值进行一演算以得到该特征影像对应该多个已 知样品影像所分别具有的一相似度值；汇整关于该特征影像与该多个已知样品影像比对所产生的多个相似度值；以及 将该多个相似度值排序输出可能的多种识别比对结果。
5.如权利要求4所述的动态实时相对关系识别方法，其中该演算可为正规相关比对法 或近似度比对法。
6.如权利要求4所述的动态实时相对关系识别方法，其中于每一已知样品影像对应到 一数字或者是字符的影像。
7.如权利要求4所述的动态实时相对关系识别方法，其中该第一特征值与该第二特征 值分别为权值与灰度值的组合，该第三特征值为灰度值。
8.如权利要求1所述的动态实时相对关系识别方法，其中该影像特征为该特征物的尺 寸、面积或形状。
9.如权利要求1所述的动态实时相对关系识别方法，其中该检测影像特征为可动装置 上的该特征物的尺寸、面积或形状。
10.一种动态车辆实时相对关系识别方法，其包括有下列步骤建立一影像撷取装置的影像撷取距离与车牌所具有的一影像特征的特征关系；撷取一第一车辆的一影像，该第一车辆上具有一车牌；于该影像中检测该车牌的影像区域；于影像区域中决定关于车牌的一检测影像特征；以及根据检测影像特征于该特征关系中决定该影像撷取装置与该车牌间的相对关系。
11.如权利要求10所述的动态实时相对关系识别方法，其中该相对关系包括有距离、 以及影像撷取距离以判断距离随时间的变化率。
12.如权利要求10所述的动态实时相对关系识别方法，其还包括有当该相对关系超过 一特定值时，启动影像储存的步骤。
13.如权利要求10所述的动态实时相对关系识别方法，其还包括有辨视该影像区域的 内容的一步骤，该识别该影像区域所具有的内容还包括有下列步骤提供一数据库，其内具有多个已知样品影像，每一个已知样品影像分别具有一标准影 像区域以及至少一非标准影像区域，其中该标准影像区域内的像素分别具有对应的一第一 特征值，而该非标准影像区域内的像素则分别对应有一第二特征值；于该影像区域内撷取至少一特征影像；将每一个特征影像中的每一个像素的一第三特征值分别与该多个已知样品影像中每 一个像素所对应的第一特征值或第二特征值进行一演算以得到该特征影像对应该多个已 知样品影像所分别具有的一相似度值；汇整关于该特征影像与该多个已知样品影像比对所产生的多个相似度值；以及将该多个相似度值排序输出可能的多种识别比对结果。
14.如权利要求13所述的动态实时相对关系识别方法，其中该演算可为正规相关比对 法或近似度比对法。
15.如权利要求13所述的动态实时相对关系识别方法，其中于每一已知样品影像对应 到一数字或者是字符的影像。
16.如权利要求13所述的动态实时相对关系识别方法，其中该第一特征值与该第二特 征值分别为权值与灰度值的组合，该第三特征值为灰度值。
17.如权利要求10所述的动态实时相对关系识别方法，其中该影像特征为该车牌的尺 寸、面积或形状。
18.如权利要求10所述的动态实时相对关系识别方法，其中该检测影像特征为该第一 车辆上的车牌的尺寸、面积或形状。
19.如权利要求10所述的动态实时相对关系识别方法，其还包括有撷取红绿灯信号状 态与速限号志影像以进行识别的步骤。
20.如权利要求19所述的动态实时相对关系识别方法，其还包括有当灯号为红灯或者 是该第一车辆的速度接近或超过该速限时启动影像储存机制的一步骤。
21.如权利要求19所述的动态实时相对关系识别方法，其中该影像撷取装置设置于一 第二车辆上，动态实时相对关系识别方法还包括有该当灯号为红灯或者是该第二车辆的速 度接近或超过该速限时发出警示讯息。
22.一种动态实时相对关系识别系统，其包括有一数据库，其存有影像撷取距离与一特征物所具有的一影像特征的特征关系；一第一影像撷取装置，其撷取外在环境中关于具有该特征物的一可动装置的一影像；一控制单元，其与该数据库以及该第一影像撷取装置相连接，该控制单元是于该影像 中检测该特征物的影像区域，然后于影像区域中决定关于特征物的一检测影像特征，再根 据检测影像特征于该特征关系中决定该第一影像撷取装置与该特征物间的相对关系。
23.如权利要求22所述的动态实时相对关系识别系统，其中该相对关系包括有距离、 以及影像撷取距离以判断距离随时间的变化率。
24.如权利要求23所述的动态实时相对关系识别系统，其中该数据库内还具有多个已知样品影像，每一个已知样品影像分别具有一标准影像区域以及至少一非标准影像区域， 其中该标准影像区域内的像素分别具有对应的一第一特征值，而该非标准影像区域内的像 素则分别对应有一第二特征值。
25.如权利要求M所述的动态实时相对关系识别系统，其中该控制单元是于该影像区 域内撷取至少一特征影像，然后将每一个特征影像中的每一个像素的一第三特征值分别与 该多个已知样品影像中每一个像素所对应的第一特征值或第二特征值进行一演算以得到 该特征影像对应该多个已知样品影像所分别具有的一相似度值，汇整关于该特征影像与该 多个已知样品影像比对所产生的多个相似度值以及将该多个相似度值排序输出可能的多 种识别比对结果。
26.如权利要求25所述的动态实时相对关系识别系统，其中该演算可为正规相关比对 法或近似度比对法。
27.如权利要求25所述的动态实时相对关系识别系统，其中于每一已知样品影像对应 到一数字或者是字符的影像。
28.如权利要求25所述的动态实时相对关系识别系统，其中该第一特征值与该第二特 征值分别为权值与灰度值的组合，该第三特征值为灰度值。
29.如权利要求22所述的动态实时相对关系识别系统，其中该影像特征为该特征物的 尺寸、面积或形状。
30.如权利要求22所述的动态实时相对关系识别系统，其中该检测影像特征为可动装 置上的该特征物的尺寸、面积或形状。
31.如权利要求22所述的动态实时相对关系识别系统，其设置于一移动载具上。
32.如权利要求22所述的动态实时相对关系识别系统，其还包括一第二影像撷取装置 还撷取红绿灯信号状态与速限号志影像。
33.如权利要求32所述的动态实时相对关系识别系统，其中该控制单元根据该红绿灯 信号状态与速限号志影像以判断该当灯号为红灯或者是该移动载具的速度接近或超过该 速限时藉由一警示单元发出警示讯息。
34.如权利要求32所述的动态实时相对关系识别系统，其中该控制单元根据该红绿灯 信号状态与速限号志影像以判断该当灯号为红灯或者是该可动装置的速度接近或超过该 速限时将该第一影像撷取装置与第二影像撷取装置所撷取的影像予以记录。
全文摘要
本发明提供一种动态实时相对关系识别方法与系统。该方法包括有下列步骤，首先建立影像撷取距离与一特征物所具有的一影像特征的特征关系。接着，撷取一可动装置的一影像，该可动装置上具有该特征物。然后，于该影像中检测该特征物的影像区域以及于影像区域中决定关于特征物的一检测影像特征。最后，根据该特征关系决定该检测影像特征所对应的影像撷取距离。利用该识别方法，本发明还提供一识别系统，其设置于可动装置上以根据所撷取的外部可动装置的影像，进行相对关系的判断，以进行安全处置。
文档编号G06K9/00GK102043941SQ200910174060
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月20日 优先权日2009年10月20日
发明者林彦昌, 林毓庭, 王俊胜, 苏耘德, 蔡雅惠 申请人:财团法人工业技术研究院