交通标志牌识别装置及其工作方法_2

文档序号:9787758阅读:来源:国知局
三角形、圆、四角形等形状且具有关于标志类型信息的标识S6-S9。
[0052]为了向驾驶员传递准确信息,必须能够从交通标志检测出第一标识,并且为了生成较为准确的信息,优选的是同时检测出第二标识。
[0053]另外,发光交通标志牌是包括至少一个光源,通过光源输出的光起到交通标志牌功能的标志牌。此处,光源主要以发光二极管(Light Emitting D1de,LED)为主,但并不限于此,在能够发光为驾驶员提供预定信息的前提下不受特殊限定。
[0054]发光交通标志牌中相当于参照图1所述第一标识或第一标识及第二标识的区域配置有至少一个光源。例如,以图2中(b)所示限制标志为例,第一颜色(如,白色)的光源配置在相当于第一标识的区域可以显示有关最高限速的信息,与第一颜色不同的第二颜色(如,红色)的光源配置在相对于第二标识的区域可以表示该标志为限制标志。
[0055]以下以发光交通标志牌为近似图2中(b)表示限速的限制标志为基准说明本发明的实施例。但本领域技术人员应理解本发明除限速限制标志之外还可以适用于其他标志。
[0056]图2为显示发光交通标志牌周期性开关(on-off)时的影像变化的示意图。
[0057]首先参照图2中(a)可知设置于道路的结构物上具有用于提示限速信息的四个发光交通标志牌。道路上各指定位置都具有提示驾驶员安全驾驶或引导路线的交通标志牌。参照图2中(a),四个车道的对应位置分别具有正在发光的发光交通标志牌,车辆的摄像头连续生成的三个帧中,沿箭头方向的各发光交通标志牌的形状发生变化。其原因如上,由于发光交通标志牌的光源周期性开关(on-off),因此虽然是同一个发光交通标志牌,但摄像头生成的影像帧中的形状仍各异。
[0058]图2中(b)只单独显示图2中(a)的发光交通标志牌中的任意一个标志牌。沿箭头依次显示有连续生成的六个帧。通过观察可以发现,第一个帧中第一标识S5与第二标识S6均非常清晰,但第二个帧至第五个帧显示的第一标识S5与第二标识S6的清晰度低于第一个帧,而第六个帧显示的第一标识S5与第二标识S6的清晰度又再次接近第一个帧。连续生成的各影像中第一标识与第二标识的形状、大小、清晰度等发生变化的情况下,识别交通标志牌时可能会出错,甚至会出现根本不能识别出交通标志牌的情况。
[0059]图3为显示本发明实施例的交通标志牌识别装置的框图,图4为显示本发明实施例在影像中指定关心区域R的一个例子的示意图,图5为显示根据本发明实施例从关心区域R中提取有效区域VA的一个例子的示意图。
[0060]参照图3,本发明实施例的交通标志牌识别装置10可包括影像获取部110、关心区域指定部120、有效区域提取部130及近似度算出部140。根据需要,还可以包括车辆信息收集部150、位置推定部160、更新部170及比较数据存储部180中的至少一个。
[0061]首先对影像获取部110进行说明。影像获取部110获取从车辆到预定范围的影像。影像获取部110可包括至少一个摄像头。交通标志牌一般位于沿车辆行驶路线的车辆前方,因此可以以挡风板(wind screen)为基准将摄像头设置在车辆外部或内部或装配在前保险杠的一侧,以确保能够拍摄车辆前方。但摄像头装配位置不限于此,实际上可以根据需要改变装配位置。
[0062]关心区域指定部120识别影像获取部110获取的各影像整个区域内的交通标志牌。交通标志牌的第一标识与第二标识由数字、文字或图形等构成,因此关心区域指定部120可以利用图案识别算法识别交通标志牌。例如如图4左侧所示,可以识别车辆行驶车道上包括第一标识S5与第二标识SlO的交通标志牌。
[0063]并且,关心区域指定部120可以将包括交通标志牌的预定区域指定为关心区域R。即,如图4右侧所示,从影像的整个区域中分离出包括交通标志牌的区域。具体来讲,关心区域指定部120可以只把交通标志牌指定为关心区域R,也可以把环绕交通标志牌的预定区域也指定为关心区域R。仅把交通标志牌指定为关心区域R的情况下,能够减少用于提取下述有效区域VA的运算量。与此相比,把环绕交通标志牌的预定区域也指定为关心区域R的情况下,可以利用交通标志牌之外区域的信息算出各影像中交通标志牌之间更为准确的近似度。有效区域提取部130可以将关心区域R区分为有效区域VA及非有效区域NA,以下另外对此进行说明。
[0064]另外,根据本发明一个实施例的交通标志牌识别装置10还可以包括车辆信息收集部150、位置推定部160。车辆信息收集部150收集包括车辆速度及行驶方向信息在内的车辆信息。影像获取部110获取的影像随车辆的速度及行驶方向变化,因此将该信息发送给位置推定部160。
[0065]位置推定部160根据从车辆信息收集部150接收的车辆信息推定影像中交通标志牌的位置。位置推定部160可以参照车辆的速度或行驶方向信息算出当前获取影像内的交通标志牌从之前影像中的位置发生多少变更即算出推定值。例如,车辆的速度越大、相同时间内行驶方向变化越大,之前影像与当前影像内交通标志牌的位置变化越大。
[0066]并且,位置推定部160可以算出推定得到的交通标志牌的位置坐标。推定得到的交通标志牌的坐标信息可用于提取下述有效区域VA。
[0067]有效区域提取部130从关心区域R除去预先设定的第一颜色所占区域提取有效区域VA。以发光交通标志牌为例,为提高第一标识及第二标识发出光的辨识性,可以使配置有光源的第一标识及第二标识之外的区域由与第一颜色不同的第三颜色(如,黑色)形成。这种情况下,有效区域提取部130可能会把配置于第一标识或第二标识的光源中处于关闭状态的部分光源所占区域的颜色处理为第三颜色。
[0068]以非发光交通标志牌为例,可以使相当于第一标识及第二标识的区域之外的区域由白色形成。这种情况下,有效区域提取部130可以将相当于第一标识及第二标识的区域中被污物等遮挡的区域处理为白色。
[0069]即,识别对象为发光交通标志牌的情况下,非有效区域NA可以是发光交通标志牌中第一标识与第二标识之外的区域及配置于第一标识或第二标识的光源中处于关闭状态的部分光源所占区域之和。
[0070]在识别对象为非发光交通标志牌的情况下,非有效区域NA可以是第一标识与第二标识之外的区域及相当于第一标识或第二标识的区域中被污物等遮挡区域之和。
[0071]参照图5可以看出从图4中(b)所示关心区域R提取的有效区域VA。有效区域VA可包括关于第一标识的第一有效区域VAl与关于第二标识的第二有效区域VA2。图4中(b)所示关心区域R是从部分光源处于关闭状态时获取的影像中提取的,因此相当于第一标识的第一颜色(如,白色)的数字及相当于第二标识的第二颜色(如,红色)圆形中部分具有第三颜色(如,黑色)。因此,有效区域提取部130提取的有效区域VA中不包括相当于正确的第一标识及第二标识的区域中第一颜色所占的区域,提取结果如图5所示。
[0072]并且,有效区域提取部130在从关心区域R提取出有效区域VA后算出有效区域数据,有效区域数据是指包括关于提取出的有效区域VA的至少一个以上信息的数据。例如,有效区域数据可包括有效区域VA的大小、形状、颜色、清晰度及比例中至少一个信息。有效区域VA的大小及形状可用于使各影像的有效区域VA之间相匹配的影像尺寸调整(Resizing)等,有效区域VA的颜色可用于判别交通标志牌的类型等,有效区域VA的比例可用于下述更新比较用数据。
[0073]近似度算出部140利用有效区域数据算出从各影像识别到的交通标志牌之间的近似度。可以算出相邻影像(如,第N个影像与第N-1个影像,N为大于2的正整数)之间的近似度,也可以算出不相邻影像(如,第N个影像与第N-2个影像,N为大于3的正整数)之间的近似度。以下说明以在特定时间点获取的影像为基准算出与之后获取的影像之间的近似度的实施例。
[0074]另外,本发明一个实施例的交通标志牌识别装置10还可以包括比较数据存储部180。比较数据存储部180可以存储之前识别的交通标志牌中任意一个交通标志牌的有效区域数据作为比较用数据。
[0075]近似度算出部140可以通过比较在预定时间点识别的交通标志牌的有效区域数据与存储于比较数据存储部180的比较用数据算出两者之间的近似度。其中,预定时间点可以表示识别到比较用数据相关交通标志牌的时间
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