距离提示对象分割系统和方法
【专利说明】距离提示对象分割系统和方法
【附图说明】
[0001] 图1示出遇到多个弱势道路使用者（VRU)的交通工具的左侧视图和关联距离提示 对象检测系统的框图；
[0002] 图2示出交通工具的顶视图和其距离提示对象检测系统的框图；
[0003] 图3a示出合并在交通工具中的距离提示对象检测系统的顶视图，观看多个相对 近距离对象，对应于图3b和图3c ;
[0004] 图3b示出合并在交通工具中的距离提示对象检测系统的右侧视图，观看多个相 对近距离对象，对应于图3a和图3c ;
[0005] 图3c示出合并在交通工具中的距离提示对象检测系统的立体摄像机的正视图， 对应于图3a和图3b ;
[0006] 图4a示出立体视觉系统的几何结构；
[0007] 图4b示出针孔照相机的成像形成几何结构；
[0008] 图5示出交通工具的正视图和关联距离提示对象检测系统的立体视觉系统的多 种立体视觉照相机实施例；
[0009] 图6示出单个照相机立体视觉系统；
[0010] 图7示出基于区域相关性的立体视觉处理算法的框图；
[0011] 图8示出在来自立体视觉系统的对应多个不同距离处的行人的多个距离地图图 像、W及在距离之一处的行人的单照相机半色调单图像；
[0012] 图9示出包含多个交通工具对象的场景的半色调图像；
[0013] 图10示出由图9中所示的场景的立体视觉系统生成的距离地图图像；
[0014] 图11示出图1、图2、和图3a至图3c中所示的距离提示对象检测系统的框图；
[0015] 图12示出由图11中所示的距离提示对象检测系统执行的距离提示对象检测处理 的流程图；
[0016] 图13示出包含多个对象的场景的半色调图像，在其上叠加与关联距离地图图像 的对应有效距离测量的位置相对应的多个距离条形块化in);
[0017] 图14a示出与用于与图13中所示的多个对象相关联的感兴趣区域的有效距离测 量的位置相对应的距离条形块的自上而下视图，在其上叠加根据关联群集处理的第一实施 例的关联二维标称群集条形块的预定位置；
[0018] 图14b示出针对用于图14a中所示的距离条形块的横向距离位置的有效距离值的 第一直方图，在其上叠加根据关联群集处理的第一实施例的关联一维标称横向距离群集条 形块的预定位置、W及根据关联群集处理的第二实施例的与图14e相对应的一维标称横向 距离群集条形块的位置；
[0019] 图14c示出针对用于图14a中所示的距离条形块的下距离位置的有效距离值的第 二直方图，在其上叠加根据关联群集处理的第一实施例的关联一维标称下距离群集条形块 的预定位置、W及根据关联群集处理的第二实施例的与图14f相对应的一维下距离群集条 形块的位置；
[0020] 图14d示出根据关联群集处理的第二实施例的叠加在图14a的距离条形块的自上 而下视图上的多个预定二维群集条形块；
[0021] 图14e示出根据关联群集处理的第二实施例的叠加在图14b的横向距离直方图上 的与图14d相关联的多个一维横向距离群边界；
[0022] 图14f示出根据关联群集处理的第二实施例的叠加在图14c的下距离直方图上的 与图14d相关联的多个一维下距离群边界；
[0023] 图15示出群集处理的流程图；
[0024] 图16示出与图14a中所示的每个感兴趣区域（R0I)相关联的对应最佳拟合楠圆； [002引图17a示出与图14a、图14d和图16中所示的每个感兴趣区域（R0I)相关联的对 应最佳拟合矩形；
[0026] 图1化示出用于一个感兴趣区域（R0I)的图16中所示的最佳拟合楠圆和图17a 中所示的最佳拟合矩形之间的对应关系；
[0027] 图18示出图13的场景的半色调图像，在其上叠加与距离条形块的关联多个群中 的每个相关联的质也的位置；
[002引图19a是图14b中所示的第一直方图的副本；
[0029] 图19b示出通过使用图21中所示的第一脉冲响应序列滤波图14b和图19a的第 一直方图生成的第一滤波直方图；
[0030] 图20a是图14c中所示的第二直方图的副本；
[0031] 图2化示出通过使用图21中所示的第二脉冲响应序列滤波图14c和图20a的第 二直方图生成的第二滤波直方图；
[003引图21示出分别用于滤波图19a和图20a的第一直方图和第二直方图W生成图19b 和图20b中所示的对应第一滤波直方图和第二滤波直方图的第一脉冲响应序列和第二脉 冲响应序列；
[0033] 图22示出根据关联群集处理的第H实施例的图19b的第一滤波直方图的第一空 间导数，在其上叠加从其确定的多个横向距离群边界；
[0034] 图23示出根据关联群集处理的第H实施例的图20b的第二滤波直方图的第二空 间导数，在其上叠加从其确定的多个下距离群边界；
[00巧]图24a示出交通工具对象的半色调图像，在其上叠加30条关联均匀间隔径向搜索 路径和交通工具对象的关联边缘位置；
[0036] 图24b示出来自图24a的边缘位置的轮廓；
[0037] 图25a示出交通工具对象的半色调图像，在其上叠加45个关联均匀间隔径向搜索 路径和交通工具对象的关联边缘位置；
[003引图2化示出来自图25a的边缘位置的轮廓；
[0039] 图26示出用于找到图像中的对象的边缘的对象检测处理的流程图；
[0040] 图27示出与图26中所示的处理相关联的W质也为中也的本地坐标系统中的多个 图像像素；
[0041] 图28示出最大同质性邻域滤波处理的流程图；
[0042] 图29a至图2化示出由关联最大同质性邻域滤波器使用的多个不同同质性区域；
[0043] 图29i示出识别用于图29a至图29h中所示的同质性区域的像素位置的图例；
[0044] 图29j示出识别用于图29a至图29h中所示的同质性区域的像素类型的图例；
[0045] 图30示出交通工具的半色调图像，在其上叠加通过图31中的扩展详情所示的图 像的一部分的轮廓；
[0046] 图31示出由最大同质性邻域滤波器变换W形成图32的图像的图30的半色调图 像的一部分；
[0047] 图32示出使用最大同质性邻域滤波器从图31的图像的变换得到的半色调图像；
[0048] 图33a至图33SS示出与图25a中所示的径向搜索路径相关联的45个极矢量的幅 度的曲线图；
[0049] 图34示出在关联感兴趣区域内检测到的交通工具对象的图像，在其上叠加多个 45个关联径向搜索路径；
[0050] 图35a示出来自图34的交通工具对象的图像、W及与交通工具对象的关联边缘点 的检测相关联的第一象限和第H象限的边界；
[0051] 图3化示出来自图34的交通工具对象的图像、W及与交通工具对象的关联边缘点 的检测相关联的第二象限的边界；
[0052] 图35c示出来自图34的交通工具对象的图像、W及与交通工具对象的关联边缘点 的检测相关联的第四象限的边界；
[0053] 图36a-l示出用于来自图34和图35a-c的所选径向搜索路径的极矢量的幅度的 曲线图；
[0054] 图37示出由树部分附阴影的交通工具对象；
[0055] 图38a-b示出用于来自图37的所选径向搜索路径的极矢量的幅度的曲线图；
[0056] 图39示出与图34中所示的径向搜索路径之一相关联的极矢量的幅度的曲线图， 从其识别与幅度的重要改变相对应的关联边缘点；
[0057] 图40示出图39中所示的极矢量的空间导数、其对应滤波版本、W及其关联相对低 方差远端部分；
[0058] 图41a示出视觉场景的距离地图的半色调图像、W及其中的对象的边缘轮廓，其 中，边缘轮廓仅基于来自距离地图图像的信息；
[0059] 图4化示出视觉场景的半色调图像，其中的对象的第一边缘轮廓仅基于来自距离 地图图像的信息，并且其中的对象的第二边缘轮廓基于视觉场景的单图像的径向搜索；
[0060] 图41c单独示出如图41a和图4化中所示的第一边缘轮廓；
[0061] 图41d单独示出如图4化中所示的第二边缘轮廓；
[0062] 图42示出包含多个交通工具对象的场景的半色调图像；
[0063] 图43示出由立体视觉系统生成的图42中所示的场景的距离地图图像；
[0064] 图44示出图42中所示的交通工具对象之一的半色调图像，在其上叠加十五个关 联均匀间隔的W质也为中也的径向搜索路径和关联边缘位置；
[0065] 图45示出来自图44的边缘位置的轮廓；W及
[0066] 图46示出距离提示对象检测系统的第二方面。
【具体实施方式】
[0067] 参考图1、图2和图3a-图3c，距离提示对象检测系统10被合并在交通工具12中， W便提供用于观看交通工具12前面的区域13, W便提供用于感测其中的对象，例如，根据 于2008年9月29日提交的名为化Iner油le Road User Protection System的美国专利申 请序列号No. 11/658, 758和于2011年11月16日提交的名为Method of Identifying an Object in a Visual Scene的美国专利申请序列号No. 13/286, 656的教导，其内容完全合 并于此作为参考，W便提供用于检测和防止弱势道路使用者14(此后为"VRU 14")与交通 工具12碰撞。VRU 14的实例包括行人14. 1和骑自行车者14. 2。
[0068] 距离提示对象检测系统10合并可操作地禪合至处理器18并且由例如交通工具电 池22. 1的电源22供电的立体视觉系统16,其中，处理器18合并或可操作地禪合至存储器 20。响应于来自立体视觉系统16的视场内的视觉场景24的信息，处理器18生成一个或多 个信号26到一个或多个关联驱动器报警设备28、VRU报警设备30、或VRU保护设备32, W 便提供用于通过一个或多个W下方式，防止一个或多个VRU 14与交通工具12的可能碰撞： 1)通过在足够前置时间内利用来自可听报警设备28. 1或视觉显示器或灯28. 2的可听或视 觉报警信号警告驾驶员33,使得驾驶员33可W采取躲避动作W避免碰撞；2)