基于多光谱成像技术的人工智能控制方法及装置与流程

本申请涉及智能控制的技术领域，尤其涉及一种基于多光谱成像技术的人工智能控制方法及装置。

背景技术：

车辆已然成为了现代人们生活的重要交通工具，为人们的生活和工作提供了极大的便利。但是每个人的驾驶技术不相同，加上随着车辆越来越多，路面车辆状况也越来越复杂，仅仅依靠驾驶人员主观判断很难达到安全舒适驾驶的目的。因此，自动驾驶技术成为行业内研究的重点课题，自动驾驶，又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能驾驶技术。

车辆自动驾驶的控制依赖于对车辆行驶周边环境的监测系统，通过对车辆周边环境的准确监测，结合智能控制技术实现车辆的自动驾驶。通常地，环境监测系统通常包括摄像机、毫米波雷达及其他各种传感器，其中，摄像机用于拍摄周边环境以供车辆控制中心进行分析。但是，现有的环境监测系统中单个摄像机只能获取车辆周边二维空间的图像信息，仅仅通过二维空间的图像信息是不能准确地得到车辆周边的行驶状况的。只能通过多传感器组合应用可以获取车辆周边的环境状况，否则难以保证车辆的准确控制，但是多个传感器组合应用使得车辆结构复杂，且不能灵活地应对不同车辆行驶环境变换的情况，可靠稳定性差，多传感器组合获取车辆周边环境的时间差不易控制，得到各个图像不一定能真实地反应车辆的实时状态情况，会造成控制的安全隐患。

因此，如何提供一种结构简单、准确性强且可靠稳定的自动驾驶的方案是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种基于多光谱成像技术的人工智能控制方法及装置，解决现有技术中自动驾驶中不能准确地获取车辆周边环境的三维空间信息，进而不能实现准确地自动驾驶的技术问题。

为达到上述目的，本申请提供一种基于多光谱成像技术的人工智能控制方法，包括：

通过光源实时地以预设角度向周围物体发射光路；

接收所述发射光路经所述周围物体反射的反射光路，将所述反射光路经半透反射镜处理得到所述周围物体的可见光图像；

将所述可见光图像与所述周围物体的预存可见光图像信息对比，根据所述可见光图像中所述周围物体与其它物体之间的图像位置映射关系，校正所述预存可见光图像信息中的所述其它物体的图像信息得到校正的周边物体图像信息；

穿透所述半透反射镜发射投影光路，将所述周边物体图像信息投影至所述周围物体的实际空间位置得到空间投影图像；

以预设的角度改变所述光源的出射光的偏振方向，得到所述周围物体的转动图像信息；

将所述周边物体图像信息与所述周围物体的转动图像信息进行合并处理后得到所述周围物体的差异图像信息，将所述周围物体的差异图像信息对应投影至所述空间投影图像得到投影的图像信息；

利用图像重组分析所投影的图像信息获得所述周围物体在大于或等于两个光谱段的空间图像信息或每个像素点的光谱分布信息，基于对所述周围物体空间图像信息或每个像素点的光谱分布信息获取车辆当前的行驶状态及周边环境信息；

将所述车辆当前的行驶状态及周边环境信息与预设的车辆行驶策略对比，得到所述车辆的行驶控制指令，并以所述行驶控制指令控制所述车辆自动行驶。

可选地，其中，以预设的角度改变所述光源的出射光的偏振方向，得到所述周围物体的转动图像信息，为：

分析所述所述周围物体的可见光图像得到所述周围物体当前所处的环境状态信息，根据所述环境状态信息与预设的环境状态与偏振方向更改角度的对应关系得到所述出射光的偏振方向的更改角度；

以所述更改角度改变所述光源的出射光的偏振方向，得到所述周围物体的转动图像信息。

可选地，其中，将所述周边物体图像信息与所述周围物体的转动图像信息进行合并处理后得到所述周围物体的差异图像信息，将所述周围物体的差异图像信息对应投影至所述周围物体的实际空间位置，为：

将所述周边物体图像信息与所述周围物体的转动图像信息进行相减处理得到差异图像信息，将所述周围物体的差异图像信息对应投影至所述周围物体的实际空间位置。

可选地，其中，该方法还包括：

将所述投影的图像信息以当前车辆的位置为中心进行展现，并展现所投影图像中各个物体与所述车辆之间的位置信息；

当图像中物体与所述车辆之间的距离达到或者小于预设的距离阈值时，根据车辆与物体之间距离调整策略自动调整车辆的行驶方向。

可选地，其中，该方法还包括：

实时检测所述车辆的位置信息，将得到的所述投影的图像信息及车辆的位置信息对应存储得到车辆行驶的投影图像库；

当其它车辆行驶至当前的位置时，从所述投影图像库中调取所述投影的图像信息作为该车辆的行驶投影图像。

另一方面，本发明还提供一种基于多光谱成像技术的人工智能控制装置，包括：光路发射器、可见光图像接收器、周边物体图像信息分析器、投影图像处理器、车辆行驶状态分析器及车辆行驶控制器；其中，

所述光路发射器，与所述可见光图像接收器相连接，通过光源实时地以预设角度向周围物体发射光路；

所述可见光图像接收器，与所述光路发射器及周边物体图像信息分析器相连接，接收所述发射光路经所述周围物体反射的反射光路，将所述反射光路经半透反射镜处理得到所述周围物体的可见光图像；

所述周边物体图像信息分析器，与所述可见光图像接收器及投影图像处理器相连接，将所述可见光图像与所述周围物体的预存可见光图像信息对比，根据所述可见光图像中所述周围物体与其它物体之间的图像位置映射关系，校正所述预存可见光图像信息中的所述其它物体的图像信息得到校正的周边物体图像信息；

所述投影图像处理器，与所述周边物体图像信息分析器及车辆行驶状态分析器相连接，穿透所述半透反射镜发射投影光路，将所述周边物体图像信息投影至所述周围物体的实际空间位置得到空间投影图像；

以预设的角度改变所述光源的出射光的偏振方向，得到所述周围物体的转动图像信息；

将所述周边物体图像信息与所述周围物体的转动图像信息进行合并处理后得到所述周围物体的差异图像信息，将所述周围物体的差异图像信息对应投影至所述空间投影图像得到投影的图像信息；

所述车辆行驶状态分析器，与所述投影图像处理器及车辆行驶控制器相连接，利用图像重组分析所投影的图像信息获得所述周围物体在大于或等于两个光谱段的空间图像信息或每个像素点的光谱分布信息，基于对所述周围物体空间图像信息或每个像素点的光谱分布信息获取车辆当前的行驶状态及周边环境信息；

所述车辆行驶控制器，与所述车辆行驶状态分析器相连接，将所述车辆当前的行驶状态及周边环境信息与预设的车辆行驶策略对比，得到所述车辆的行驶控制指令，并以所述行驶控制指令控制所述车辆自动行驶。

可选地，其中，所述所述投影图像处理器，穿透所述半透反射镜发射投影光路，将所述周边物体图像信息投影至所述周围物体的实际空间位置得到空间投影图像；

分析所述所述周围物体的可见光图像得到所述周围物体当前所处的环境状态信息，根据所述环境状态信息与预设的环境状态与偏振方向更改角度的对应关系得到所述出射光的偏振方向的更改角度；

以所述更改角度改变所述光源的出射光的偏振方向，得到所述周围物体的转动图像信息；

将所述周边物体图像信息与所述周围物体的转动图像信息进行合并处理后得到所述周围物体的差异图像信息，将所述周围物体的差异图像信息对应投影至所述空间投影图像得到投影的图像信息。

可选地，其中，所述所述投影图像处理器，穿透所述半透反射镜发射投影光路，将所述周边物体图像信息投影至所述周围物体的实际空间位置得到空间投影图像；

以预设的角度改变所述光源的出射光的偏振方向，得到所述周围物体的转动图像信息；

将所述周边物体图像信息与所述周围物体的转动图像信息进行相减处理得到差异图像信息，将所述周围物体的差异图像信息对应投影至所述周围物体的实际空间位置。

可选地，其中，该系统还包括：车辆行驶方向调节器，与所述车辆行驶控制器相连接，将所述投影的图像信息以当前车辆的位置为中心进行展现，并展现所投影图像中各个物体与所述车辆之间的位置信息；

当图像中物体与所述车辆之间的距离达到或者小于预设的距离阈值时，根据车辆与物体之间距离调整策略自动调整车辆的行驶方向。

可选地，其中，该系统还包括：多光谱投影图像存储器，与所述投影图像处理器相连接，实时检测所述车辆的位置信息，将得到的所述投影的图像信息及车辆的位置信息对应存储得到车辆行驶的投影图像库；

当其它车辆行驶至当前的位置时，从所述投影图像库中调取所述投影的图像信息作为该车辆的行驶投影图像。

本申请的基于多光谱成像技术的人工智能控制方法及装置，实现的有益效果如下：

(1)本申请的基于多光谱成像技术的人工智能控制方法及装置，基于多光谱摄像实时采集车辆周边环境的三维图像信息，结合图像重组获得任意光谱段的空间图像信息，能够准确地得到车辆周边环境的实时图像信息，进而结合车辆智能控制分析实时图像信息进行自动驾驶，达到了准确、稳定的自动驾驶的目的。

(2)本申请的基于多光谱成像技术的人工智能控制方法及装置，利用获得的两种不同偏振角度的车辆周边环境信息的红外图像，并在计算系统中将两者相减，将获得的差异图像信息直接用可见光投影到现实空间或物体上，或者用来修正投影到现实空间或物体上的其它图像，获得人体内部组织对于红外线的正面反射和漫反射的图像差异所隐含着的重要图像信息，提升了所获取的车辆周边环境信息的准确性，以此为基础的自动驾驶控制也能够更好地适应人们的视觉，提升了自动驾驶的舒适性。

(3)本申请的基于多光谱成像技术的人工智能控制方法及装置，对一些常见事物的光谱摄像的出射光偏振方向设置对应的角度，能够准确、快速地获取常见事物的图像信息，同时还设置对不常见事物出射光偏振方向的学习存储机制，进一步地提升了自动驾驶的准确性及精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种基于多光谱成像技术的人工智能控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中另一种基于多光谱成像技术的人工智能控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例中又一种基于多光谱成像技术的人工智能控制方法的流程示意图；

图4为本发明实施例中再一种基于多光谱成像技术的人工智能控制方法的流程示意图；

图5为本发明实施例中又一种基于多光谱成像技术的人工智能控制方法的流程示意图；

图6为本发明实施例中一种基于多光谱成像技术的人工智能控制装置的结构示意图；

图7为本发明实施例中另一种基于多光谱成像技术的人工智能控制装置的结构示意图；

图8为本发明实施例中又一种基于多光谱成像技术的人工智能控制装置的示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例

如图1所示，为本实施例中一种基于多光谱成像技术的人工智能控制方法的流程示意图。实时采集车辆周边环境的三维图像信息，结合图像重组获得任意光谱段的空间图像信息，能够准确地得到车辆周边环境的实时图像信息，进而结合车辆智能控制分析实时图像信息进行自动驾驶。该方法包括如下步骤：

步骤101、通过光源实时地以预设角度向周围物体发射光路。

步骤102、周围物体接收发射光线，通过自己反射作用将发射光线反射形成反射光路。

步骤103、接收发射光路经周围物体反射的反射光路，将反射光路经半透反射镜处理得到周围物体的可见光图像。

步骤104、将可见光图像与周围物体的预存可见光图像信息对比，根据可见光图像中周围物体与其它物体之间的图像位置映射关系，校正预存可见光图像信息中的其它物体的图像信息得到校正的周边物体图像信息。

步骤105、穿透半透反射镜发射投影光路，将周边物体图像信息投影至周围物体的实际空间位置得到空间投影图像。

步骤106、以预设的角度改变光源的出射光的偏振方向，得到周围物体的转动图像信息。

步骤107、将周边物体图像信息与周围物体的转动图像信息进行合并处理后得到周围物体的差异图像信息，将周围物体的差异图像信息对应投影至空间投影图像得到投影的图像信息。

步骤108、利用图像重组分析所投影的图像信息获得周围物体在大于或等于两个光谱段的空间图像信息或每个像素点的光谱分布信息，基于对周围物体空间图像信息或每个像素点的光谱分布信息获取车辆当前的行驶状态及周边环境信息。

本实施例中，可以通过转动偏光片或者光源的偏振角度，获得两种不同偏振角度的多光谱红外图像，在计算机系统中将两者处理(相减)，将二者相减并将经过处理后的图像直接投影到实际空间或物体上，或者用相减图像所包含的信息对其他类的图像进行强化或丰富处理。换言之，为了获得人体内部组织对于红外线的正面反射和漫反射的图像差异所隐含着的重要图像信，获得差异图像信息直接用可见光投影至现实空间或物体上，用来修正投影到现实空间或物体上的其它图像。利用图像重组技术获得任意光谱段的空间图像信息或任意像素点的光谱分布信息。车辆控制中心对获得的空间图像信息及光谱分布信息进行处理，结合从车辆ecu获得的当前车辆状态即可输出对车辆自动驾驶的控制指令。

步骤109、将车辆当前的行驶状态及周边环境信息与预设的车辆行驶策略对比，得到车辆的行驶控制指令，并以行驶控制指令控制车辆自动行驶。

在一些可选的实施例中，如图1和图2所示，为本实施例中另基于多光谱成像技术的人工智能控制方法的流程示意图。图2与图1中不同的是，步骤106、以预设的角度改变光源的出射光的偏振方向，得到周围物体的转动图像信息，为：

步骤201、分析周围物体的可见光图像得到周围物体当前所处的环境状态信息，根据环境状态信息与预设的环境状态与偏振方向更改角度的对应关系得到出射光的偏振方向的更改角度。

步骤202、以更改角度改变光源的出射光的偏振方向，得到周围物体的转动图像信息。

在一些可选的实施例中，如图1和图3所示，为本实施例中又一种基于多光谱成像技术的人工智能控制方法的流程示意图。图3与图1中不同的是，步骤107、将周边物体图像信息与周围物体的转动图像信息进行合并处理后得到周围物体的差异图像信息，将周围物体的差异图像信息对应投影至周围物体的实际空间位置，为：

步骤301、将周边物体图像信息与周围物体的转动图像信息进行相减处理得到差异图像信息。

步骤302、将周围物体的差异图像信息对应投影至周围物体的实际空间位置。

在一些可选的实施例中，如图1和图4所示，为本实施例中再一种基于多光谱成像技术的人工智能控制方法的流程示意图。图4与图1中不同的是，还包括：

步骤401、将投影的图像信息以当前车辆的位置为中心进行展现，并展现所投影图像中各个物体与车辆之间的位置信息。

步骤402、当图像中物体与车辆之间的距离达到或者小于预设的距离阈值时，根据车辆与物体之间距离调整策略自动调整车辆的行驶方向。

在一些可选的实施例中，如图1和图5所示，为本实施例中又一种基于多光谱成像技术的人工智能控制方法的流程示意图。图5与图1中不同的是，还包括：

步骤501、实时检测车辆的位置信息，将得到的投影的图像信息及车辆的位置信息对应存储得到车辆行驶的投影图像库。

步骤502、当其它车辆行驶至当前的位置时，从投影图像库中调取投影的图像信息作为该车辆的行驶投影图像。

图6为本实施例中一种基于多光谱成像技术的人工智能控制装置600的结构示意图，该系统用于实施上述的基于多光谱摄像的自动驾驶的方法，该系统包括：光路发射器601、可见光图像接收器602、周边物体图像信息分析器603、投影图像处理器604、车辆行驶状态分析器605及车辆行驶控制器606。

其中，光路发射器601，与可见光图像接收器602相连接，通过光源实时地以预设角度向周围物体发射光路。

可见光图像接收器602，与光路发射器601及周边物体图像信息分析器603相连接，接收发射光路经周围物体反射的反射光路，将反射光路经半透反射镜处理得到周围物体的可见光图像。

周边物体图像信息分析器603，与可见光图像接收器602及投影图像处理器604相连接，将可见光图像与周围物体的预存可见光图像信息对比，根据可见光图像中周围物体与其它物体之间的图像位置映射关系，校正预存可见光图像信息中的其它物体的图像信息得到校正的周边物体图像信息。

投影图像处理器604，与周边物体图像信息分析器603及车辆行驶状态分析器605相连接，穿透半透反射镜发射投影光路，将周边物体图像信息投影至周围物体的实际空间位置得到空间投影图像；以预设的角度改变光源的出射光的偏振方向，得到周围物体的转动图像信息；将周边物体图像信息与周围物体的转动图像信息进行合并处理后得到周围物体的差异图像信息，将周围物体的差异图像信息对应投影至空间投影图像得到投影的图像信息。

可选地，其中，投影图像处理器，还可以穿透半透反射镜发射投影光路，将周边物体图像信息投影至周围物体的实际空间位置得到空间投影图像；

分析周围物体的可见光图像得到周围物体当前所处的环境状态信息，根据环境状态信息与预设的环境状态与偏振方向更改角度的对应关系得到出射光的偏振方向的更改角度；

以更改角度改变光源的出射光的偏振方向，得到周围物体的转动图像信息；将周边物体图像信息与周围物体的转动图像信息进行合并处理后得到周围物体的差异图像信息，将周围物体的差异图像信息对应投影至空间投影图像得到投影的图像信息。

可选地，其中，投影图像处理器，还可以穿透半透反射镜发射投影光路，将周边物体图像信息投影至周围物体的实际空间位置得到空间投影图像；

以预设的角度改变光源的出射光的偏振方向，得到周围物体的转动图像信息；将周边物体图像信息与周围物体的转动图像信息进行相减处理得到差异图像信息，将周围物体的差异图像信息对应投影至周围物体的实际空间位置。

车辆行驶状态分析器605，与投影图像处理器604及车辆行驶控制器606相连接，利用图像重组分析所投影的图像信息获得周围物体在大于或等于两个光谱段的空间图像信息或每个像素点的光谱分布信息，基于对周围物体空间图像信息或每个像素点的光谱分布信息获取车辆当前的行驶状态及周边环境信息。

车辆行驶控制器606，与车辆行驶状态分析器605相连接，将车辆当前的行驶状态及周边环境信息与预设的车辆行驶策略对比，得到车辆的行驶控制指令，并以行驶控制指令控制车辆自动行驶。

在一些可选的实施例中，如图7所示，为本实施例中另一种基于多光谱成像技术的人工智能控制装置700的结构示意图，与图6不同的是，还包括：车辆行驶方向调节器701，与车辆行驶控制器606相连接，将投影的图像信息以当前车辆的位置为中心进行展现，并展现所投影图像中各个物体与车辆之间的位置信息；当图像中物体与车辆之间的距离达到或者小于预设的距离阈值时，根据车辆与物体之间距离调整策略自动调整车辆的行驶方向。

在一些可选的实施例中，如图8所示，为本实施例中另一种基于多光谱成像技术的人工智能控制装置800的结构示意图，与图6不同的是，还包括：多光谱投影图像存储器801，与投影图像处理器604相连接，实时检测车辆的位置信息，将得到的投影的图像信息及车辆的位置信息对应存储得到车辆行驶的投影图像库；当其它车辆行驶至当前的位置时，从投影图像库中调取投影的图像信息作为该车辆的行驶投影图像。

本实施例中基于多光谱成像技术的人工智能控制方法及装置实现的有益效果如下：

(1)本申请的基于多光谱成像技术的人工智能控制方法及装置，基于多光谱摄像实时采集车辆周边环境的三维图像信息，结合图像重组获得任意光谱段的空间图像信息，能够准确地得到车辆周边环境的实时图像信息，进而结合车辆智能控制分析实时图像信息进行自动驾驶，达到了准确、稳定的自动驾驶的目的。

(2)本申请的基于多光谱成像技术的人工智能控制方法及装置，利用获得的两种不同偏振角度的车辆周边环境信息的红外图像，并在计算系统中将两者相减，将获得的差异图像信息直接用可见光投影到现实空间或物体上，或者用来修正投影到现实空间或物体上的其它图像，获得人体内部组织对于红外线的正面反射和漫反射的图像差异所隐含着的重要图像信息，提升了所获取的车辆周边环境信息的准确性，以此为基础的自动驾驶控制也能够更好地适应人们的视觉，提升了自动驾驶的舒适性。

(3)本申请的基于多光谱成像技术的人工智能控制方法及装置，对一些常见事物的光谱摄像的出射光偏振方向设置对应的角度，能够准确、快速地获取常见事物的图像信息，同时还设置对不常见事物出射光偏振方向的学习存储机制，进一步地提升了自动驾驶的准确性及精准度。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。